KR20240017849A - Flow cell and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
플로우 셀의 제조 방법의 일 예에서, 감광성 재료는 간극 영역에 의해 분리된 함몰부를 포함하는 수지 층 위에 침착되고, 여기서 함몰부는 제1 두께를 갖는 제1 수지 부분 위에 있고, 간극 영역은 제1 두께보다 큰 제2 두께를 갖는 제2 수지 부분 위에 있다. 수지 층을 통해 제1 두께와 제2 두께를 기반으로 한 소정의 자외선 광 선량을 조사하여, 함몰부 위에 있는 감광성 재료가 자외선 광에 노출되고, 제2 수지 부분이 자외선 광을 흡수하여, 변경된 감광성 재료를 수지 층 위의 제1 소정의 영역에서 한정한다. 변경된 감광성 재료는 관능화 층을 수지 층 위의 제1 소정의 영역에서 또는 제2 소정의 영역에서 생성하기 위해 사용한다.In one example of a method of making a flow cell, a photosensitive material is deposited on a resin layer comprising depressions separated by gap regions, wherein the depressions are over a first resin portion having a first thickness, and the gap regions are over a first resin portion having a first thickness. It is on a second resin portion having a second greater thickness. By irradiating a predetermined dose of ultraviolet light based on the first thickness and the second thickness through the resin layer, the photosensitive material over the depression is exposed to ultraviolet light, and the second resin portion absorbs the ultraviolet light, resulting in altered photosensitivity. The material is confined in a first predetermined area above the resin layer. The modified photosensitive material is used to create a functionalized layer in a first predefined area or in a second predefined area over the resin layer.
Description
관련 출원의 교차 참조Cross-reference to related applications
본 출원은 2021년 5월 31일자로 출원된 미국 임시 출원 제63/195,126호의 이익을 주장하며, 이의 내용은 이의 전문이 본원에 참조로 포함된다.This application claims the benefit of U.S. Provisional Application No. 63/195,126, filed May 31, 2021, the contents of which are hereby incorporated by reference in their entirety.
서열 목록의 참조Reference in Sequence Listing
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핵산을 시퀀싱하기 위한 일부 사용가능한 플랫폼은 합성에 의한 시퀀싱(sequencing-by-synthesis) 접근법을 사용한다. 이러한 접근법으로, 초기 가닥(nascent strand)이 합성되고, 성장하는 가닥에 대한 각각의 단량체(예를 들어, 뉴클레오티드)의 첨가가 광학적으로 및/또는 전자적으로 검출된다. 주형 가닥이 초기 가닥의 합성을 유도하기 때문에, 합성 중에 성장 가닥에 첨가된 일련의 뉴클레오티드 단량체로부터 주형 DNA의 서열을 추론할 수 있다. 일부 예에서, 정방향 가닥이 시퀀싱되고 제거된 다음에, 역방향 가닥이 구축되고 시퀀싱되는, 순차적 페어드 엔드(paired-end) 시퀀싱이 사용될 수 있다. 다른 예에서, 정방향 가닥 및 역방향 가닥이 동시에 시퀀싱되는 동시 페어드 엔드 시퀀싱이 사용될 수 있다.Some available platforms for sequencing nucleic acids use a sequencing-by-synthesis approach. With this approach, a nascent strand is synthesized and the addition of each monomer (e.g., nucleotide) to the growing strand is detected optically and/or electronically. Because the template strand drives the synthesis of the nascent strand, the sequence of the template DNA can be deduced from the series of nucleotide monomers added to the growing strand during synthesis. In some examples, sequential paired-end sequencing may be used, in which the forward strand is sequenced and removed, and then the reverse strand is constructed and sequenced. In another example, simultaneous paired-end sequencing can be used, where the forward and reverse strands are sequenced simultaneously.
본 개시내용의 예의 특징은 유사한 참조 번호가, 아마도 동일하지는 않지만 유사한 성분에 상응하는 하기의 상세한 설명 및 도면을 참조함으로써 명백해질 것이다. 간결함을 위해, 이전에 설명된 기능을 갖는 참조 번호 또는 특징은 이들이 나타나는 다른 도면과 관련하여 설명되거나 설명되지 않을 수 있다.
도 1a는 예시적인 플로우 셀의 평면도이고;
도 1b 내지 도 1e는 플로우 셀의 플로우 채널의 상이한 예의 확대, 및 부분 절개도이고;
도 2a 내지 도 2d는 본원에 개시된 플로우 셀의 일부 예에 사용되는 프라이머 세트의 상이한 예의 개략도이고;
도 3a 내지 도 3f는 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 일 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 일 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 4a 내지 도 4g는 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 다른 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 5a 내지 도 5e는 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 또 다른 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 또 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 6a 내지 도 6e는 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 또 다른 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 또 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 7은 다중-깊이 함몰부의 일 예를 포함하는 투명 기판의 개략도이고;
도 8a 내지 도 8n은 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 일 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 2개의 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 9a 내지 도 9i는 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 다른 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 10a 내지 도 10h는 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 또 다른 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 11a 내지 도 11h는 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 또 다른 예를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하기 위해 스퍼터링되거나 열 증발된 금속 필름을 사용하는 방법의 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 12a 내지 도 12f는 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 일 예를 패턴화하기 위해 수지 층의 두께의 변경을 사용하는 방법의 일 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 13은 다중-깊이 함몰부의 일 예를 포함하는 수지 층의 개략도이고;
도 14a 내지 도 14j는 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 일 예를 패턴화하기 위해 수지 층의 두께의 변경을 사용하는 방법의 2개의 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 15a 내지 도 15h는 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 또 다른 예를 패턴화하기 위해 수지 층의 두께의 변경을 사용하는 방법의 또 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 16a 내지 도 16i는 다중-깊이 함몰부를 포함하는 플로우 셀 구조의 일 예를 패턴화하기 위해 수지 층의 두께의 변경을 사용하는 방법의 또 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 17a 내지 도 17j는 상이한 깊이를 갖는 함몰부의 하위세트를 포함하는 플로우 셀 구조의 일 예를 패턴화하기 위해 수지 층의 두께의 변경을 사용하는 방법의 다른 예를 함께 예시하는 개략도이고;
도 18a 및 도 18b는 각각 플로우 셀 상에 스퍼터링된 알루미늄 필름의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지 및 공초점 현미경 이미지(흑백으로 재현됨)이고;
도 19a 및 도 19b는 도 18a의 주사 전자 현미경 사진의 부분 확대도로서, 함몰부의 하부와 간극 영역의 부분을 예시하고;
도 20은 도 4e에 도시된 것과 유사한 플로우 셀 표면의 평면도의 SEM 이미지로서, 여기서 금속 필름은 불용성 네거티브 포토레지스트를 간극 영역이 아닌 함몰부에서 생성하기 위해 사용됨;
도 21은 도 4g에 도시된 것과 유사한 플로우 셀 표면의 공초점 현미경 이미지로서, 여기서 금속 필름은 관능화 층을 간극 영역이 아닌 함몰부에서 생성하기 위해 사용되었으며;
도 22a, 도 22b, 및 도 22c는 22a) 260 mJ/cm2 백사이드 노출, 22b) 90 mJ/cm2 백사이드 노출, 및 22c) 30 mJ/cm2 백사이드 노출로 네거티브 포토레지스트를 현상한 후 간극 영역에서 500 nm 및 함몰부에서 150 nm의 두께를 갖는 수지 층을 포함하는 플로우 셀의 평면 SEM 이미지이다.Features of examples of the disclosure will become apparent by reference to the following detailed description and drawings, where like reference numerals correspond to similar, if not identical, elements. For the sake of brevity, reference numbers or features having previously described functions may or may not be described with respect to the other drawings in which they appear.
1A is a top view of an exemplary flow cell;
1B-1E are enlarged and partial cutaway views of different examples of flow channels of a flow cell;
2A-2D are schematic diagrams of different examples of primer sets used in some examples of flow cells disclosed herein;
3A-3F are schematic diagrams that together illustrate an example of a method of using a sputtered or thermally evaporated metal film to create a mask used to pattern an example of a flow cell structure including depressions;
4A-4G are schematic diagrams that together illustrate other examples of methods for using sputtered or thermally evaporated metal films to create masks used to pattern other examples of flow cell structures including depressions;
5A-5E are schematic diagrams that together illustrate another example of how to use a sputtered or thermally evaporated metal film to create a mask used to pattern another example of a flow cell structure including depressions; ;
6A-6E are schematic diagrams that together illustrate another example of how to use a sputtered or thermally evaporated metal film to create a mask used to pattern another example of a flow cell structure including depressions; ;
Figure 7 is a schematic diagram of a transparent substrate including an example of a multi-depth depression;
8A-8N together illustrate two examples of how to use sputtered or thermally evaporated metal films to create a mask used to pattern an example of a flow cell structure containing multi-depth depressions. It is a schematic diagram;
9A-9I are schematic diagrams that together illustrate other examples of how to use sputtered or thermally evaporated metal films to create masks used to pattern other examples of flow cell structures containing multi-depth depressions. ego;
10A-10H together illustrate another example of how to use a sputtered or thermally evaporated metal film to create a mask used to pattern another example of a flow cell structure containing multi-depth depressions. It is a schematic diagram;
11A-11H together illustrate another example of how to use a sputtered or thermally evaporated metal film to create a mask used to pattern another example of a flow cell structure containing multi-depth depressions. It is a schematic diagram;
Figures 12A-12F are schematic diagrams that together illustrate an example of how to use varying the thickness of a resin layer to pattern an example of a flow cell structure including depressions;
Figure 13 is a schematic diagram of a resin layer containing an example of a multi-depth depression;
Figures 14A-14J are schematic diagrams illustrating together two examples of how to use varying the thickness of a resin layer to pattern an example of a flow cell structure including multi-depth depressions;
Figures 15A-15H are schematic diagrams that together illustrate another example of how to use varying the thickness of a resin layer to pattern another example of a flow cell structure comprising multi-depth depressions;
Figures 16A-16I are schematic diagrams that together illustrate another example of how to use varying the thickness of a resin layer to pattern an example of a flow cell structure including multi-depth depressions;
Figures 17A-17J are schematic diagrams that together illustrate another example of how to use varying the thickness of a resin layer to pattern an example of a flow cell structure comprising subsets of depressions with different depths;
18A and 18B are scanning electron microscopy (SEM) and confocal microscopy images (reproduced in black and white) of an aluminum film sputtered on a flow cell, respectively;
Figures 19A and 19B are partial enlarged views of the scanning electron micrograph of Figure 18A, illustrating the bottom of the depression and part of the interstitial region;
Figure 20 is an SEM image of a top view of a flow cell surface similar to that shown in Figure 4E, where a metal film is used to create an insoluble negative photoresist in the depressions rather than the interstitial regions;
Figure 21 is a confocal microscopy image of a flow cell surface similar to that shown in Figure 4g, where a metal film was used to create the functionalization layer in the depressions rather than the interstitial regions;
22A, 22B, and 22C show the gap regions after developing the negative photoresist with 22a) 260 mJ/cm 2 backside exposure, 22b) 90 mJ/cm 2 backside exposure, and 22c) 30 mJ/cm 2 backside exposure. This is a planar SEM image of a flow cell containing a resin layer with a thickness of 500 nm at the top and 150 nm at the depressions.
본원에 개시된 플로우 셀의 예는 시퀀싱을 위해 사용될 수 있고, 이의 예는 순차적 페어드 엔드 핵산 시퀀싱 또는 동시 페어드 엔드 핵산 시퀀싱을 포함한다.Examples of flow cells disclosed herein can be used for sequencing, examples of which include sequential paired-end nucleic acid sequencing or simultaneous paired-end nucleic acid sequencing.
순차적 페어드 엔드 시퀀싱의 경우, 프라이머 세트는 플로우 셀의 각각의 함몰부 내 및/또는 각각의 관능화 층 패드 상에 부착된다. 프라이머 세트의 프라이머는 정방향 가닥이 생성되고, 시퀀싱된 후 제거되도록 한 다음, 역방향 가닥이 생성되고, 시퀀싱된 후 제거되도록 하는 직교 절단(선형화) 화학 구조를 포함한다. 이러한 예에서, 직교 절단 화학 구조는 세트의 상이한 프라이머에 부착되어 있는 상이한 절단 부위를 통해 구현될 수 있다. 이러한 플로우 셀을 생성하기 위한 몇몇의 예시적인 방법이 설명되어 있다.For sequential paired-end sequencing, primer sets are deposited within each depression of the flow cell and/or onto each functionalized layer pad. The primers in the primer set contain orthogonal cleavage (linearization) chemical structures that cause the forward strand to be generated, sequenced, and then removed, and then the reverse strand to be generated, sequenced, and then removed. In these examples, orthogonal cleavage chemistries can be implemented through different cleavage sites attached to different primers in the set. Several example methods for creating such flow cells are described.
동시 페어드 엔드 시퀀싱의 경우, 상이한 프라이머 세트는 플로우 셀의 각각의 함몰부 내 및/또는 각각의 관능화 층 패드 상의 상이한 영역에 부착된다. 이러한 예에서, 프라이머 세트는 절단(선형화) 화학이 상이한 영역에서 직교하도록 제어될 수 있다. 이러한 예에서, 직교 절단 화학 구조는 상이한 세트의 상이한 프라이머에 부착되어 있는 동일한 절단 부위를 통해, 또는 상이한 세트의 상이한 프라이머에 부착되어 있는 상이한 절단 부위를 통해 구현될 수 있다. 이는 한 영역에서 정방향 가닥의 클러스터가 생성되고, 다른 영역에서 역방향 가닥의 클러스터가 생성될 수 있게 한다. 일 예에서, 영역은 서로 직접 인접한다. 다른 예에서, 영역 사이의 임의의 공간은 클러스터링이 두 영역에 걸쳐 있을 수 있을 정도로 충분히 작다. 임의의 이러한 예에서, 정방향 및 역방향 가닥이 공간적으로 분리되어 두 리드에서 형광 신호를 분리하는 동시에 각 리드의 동시 베이스 호출을 허용한다. 이러한 플로우 셀을 생성하기 위한 몇몇의 예시적인 방법이 설명되어 있다.For simultaneous paired-end sequencing, different sets of primers are attached to different regions within each depression of the flow cell and/or on each functionalized layer pad. In these examples, primer sets can be controlled such that their cleavage (linearization) chemistries are orthogonal in different regions. In these examples, orthogonal cleavage chemistries may be implemented through the same cleavage site attached to different sets of different primers, or through different cleavage sites attached to different sets of different primers. This allows clusters of forward strands to be generated in one region and clusters of reverse strands to be generated in another region. In one example, the regions are directly adjacent to each other. In another example, the arbitrary space between regions is small enough that the clustering can span two regions. In any of these examples, the forward and reverse strands are spatially separated to separate the fluorescence signal from the two reads while allowing simultaneous base calling of each read. Several example methods for creating such flow cells are described.
정의Justice
본원에서 사용된 용어는 달리 명시되지 않는 한 관련 기술 분야에서의 이의 통상의 의미를 취할 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 사용된 몇몇의 용어 및 그 의미는 하기에 설명되어 있다.Terms used herein should be understood to have their ordinary meaning in the relevant technical field, unless otherwise specified. Some terms used herein and their meanings are explained below.
단수 형태("a", "an" 및 "the")는 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다.The singular forms (“a”, “an” and “the”) include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
용어 포함하는(comprising, including), 함유하는 및 이들 용어의 다양한 형태는 서로 동의어이며 동등하게 넓은 의미이다.The terms comprising, including, containing and the various forms of these terms are synonymous with each other and have an equally broad meaning.
용어 상부, 하부, 하측, 상측, ~ 상에 등은 플로우 셀 및/또는 플로우 셀의 다양한 성분을 기재하기 위해 본원에서 사용된다. 이러한 방향 용어는 특정 배향을 의미하고자 하는 것이 아니라, 성분 사이의 상대적인 배향을 지정하는 데 사용되는 것으로 이해되어야 한다. 방향 용어의 사용이 본원에 개시된 예를 임의의 특정 배향(들)로 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.The terms top, bottom, bottom, top, on, etc. are used herein to describe the flow cell and/or various components of the flow cell. It should be understood that these directional terms are not intended to imply a specific orientation, but rather are used to designate the relative orientation between components. The use of directional terms should not be construed as limiting the examples disclosed herein to any particular orientation(s).
제1, 제2 등의 용어도 특정 배향 또는 순서를 의미하는 것이 아니라, 한 성분을 다른 성분과 구별하는 데 사용된다.Terms such as first, second, etc. do not refer to a specific orientation or order, but are used to distinguish one component from another.
본원에 제공된 범위는 언급된 범위 및 언급된 범위 내의 임의의 값 또는 하위범위를 상기 값 또는 하위범위가 명시적으로 언급된 바와 같이 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 약 400 nm 내지 약 1 μm(1000 nm)의 범위는 약 400 nm 내지 약 1 μm의 명시적으로 언급된 한계뿐만 아니라, 약 708 nm, 약 945.5 nm 등과 같은 개별 값, 및 약 425 nm 내지 약 825 nm, 약 550 nm 내지 약 940 nm 등과 같은 하위범위를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 추가로, "약" 및/또는 "실질적으로"가 값을 설명하는 데 사용될 때, 표시된 값으로부터 약간의 차이(최대 +/-10%)를 포함하는 것을 의미한다.Ranges provided herein are to be understood to include the stated range and any values or subranges within the stated range as if such values or subranges were explicitly stated. For example, the range from about 400 nm to about 1 μm (1000 nm) includes individual values such as about 708 nm, about 945.5 nm, etc., as well as the explicitly stated limits of about 400 nm to about 1 μm, and about 425 nm. It should be interpreted to include subranges such as from about 825 nm to about 550 nm to about 940 nm. Additionally, when “about” and/or “substantially” are used to describe a value, it is meant to include slight differences (up to +/-10%) from the indicated value.
"아크릴아미드 단량체"는 구조 를 갖는 단량체 또는 아크릴아미드 기를 포함하는 단량체이다. 아크릴아미드 기를 포함하는 단량체의 예는 아지도 아세트아미도 펜틸 아크릴아미드: 및 N-이소프로필아크릴아미드: 를 포함한다. 다른 아크릴아미드 단량체가 사용될 수 있다."Acrylamide monomer" has the structure It is a monomer having a or a monomer containing an acrylamide group. Examples of monomers containing acrylamide groups include azido acetamido pentyl acrylamide: and N-isopropylacrylamide: Includes. Other acrylamide monomers may be used.
본원에서 사용된, 용어 "활성화"는 반응성 기를 베이스 지지체의 표면 또는 다층 구조의 최외각층에서 생성하는 과정을 지칭한다. 활성화는 실란화 또는 플라즈마 애싱(plasma ashing)을 사용하여 달성될 수 있다. 도면이 플라즈마 애싱으로부터 별도의 실란화된 층 또는 -OH 기를 묘사하지는 않지만, 활성화는 실란화된 층 또는 -OH 기를 활성화된 지지체 또는 층의 표면에서 생성하여 관능화 층을 하부 지지체 또는 층에 공유적으로 부착시키는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the term “activation” refers to the process of generating reactive groups on the surface of a base support or in the outermost layer of a multilayer structure. Activation can be achieved using silanization or plasma ashing. Although the figure does not depict a separate silanized layer or -OH group from plasma ashing, activation creates a silanized layer or -OH group at the surface of the activated support or layer, thereby covalently attaching the functionalized layer to the underlying support or layer. It should be understood as attaching to.
본원에서 사용된 알데히드는 탄소 원자가 수소 및 R 기, 예컨대 알킬 또는 다른 측쇄에도 결합된 카르보닐 중심(즉, 산소에 이중 결합된 탄소)을 포함하는, 구조 -CHO를 갖는 관능기를 함유하는 유기 화합물이다. 알데히드의 일반 구조는 이다.As used herein, an aldehyde is an organic compound containing a functional group with the structure -CHO, where the carbon atom contains a hydrogen and a carbonyl center (i.e., carbon double bonded to oxygen) that is also bonded to an R group, such as an alkyl or other side chain. . The general structure of an aldehyde is am.
본원에서 사용된, "알킬"은 완전 포화된(즉, 이중 또는 삼중 결합을 함유하지 않는) 직쇄 또는 분지형 탄화수소 사슬을 지칭한다. 알킬 기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예시적인 알킬 기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 3차 부틸, 펜틸, 헥실 등을 포함한다. 일 예로서, 명칭 "C1 내지 4 알킬"은 알킬 사슬에 1 내지 4개의 탄소 원자가 존재함을 나타내며, 즉 알킬 사슬은 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, 및 t-부틸로 이루어진 군으로부터 선택된다.As used herein, “alkyl” refers to a straight or branched hydrocarbon chain that is fully saturated (i.e., does not contain double or triple bonds). Alkyl groups can have 1 to 20 carbon atoms. Exemplary alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertiary butyl, pentyl, hexyl, and the like. As an example, the designation “C1 to 4 alkyl” indicates that 1 to 4 carbon atoms are present in the alkyl chain, i.e., the alkyl chain can be methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl. , and t-butyl.
본원에서 사용된, "알케닐"은 하나 이상의 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지형 탄화수소 사슬을 지칭한다. 알케닐 기는 2 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 예시적인 알케닐 기는 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 등을 포함한다.As used herein, “alkenyl” refers to a straight or branched hydrocarbon chain containing one or more double bonds. Alkenyl groups can have 2 to 20 carbon atoms. Exemplary alkenyl groups include ethenyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, and the like.
본원에서 사용된, "알킨" 또는 "알키닐"은 하나 이상의 삼중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지형 탄화수소 사슬을 지칭한다. 알키닐 기는 2 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있다.As used herein, “alkyne” or “alkynyl” refers to a straight or branched hydrocarbon chain containing one or more triple bonds. Alkynyl groups can have 2 to 20 carbon atoms.
본원에서 사용된, "아릴"은 고리 백본 내에 탄소만을 함유하는 방향족 고리 또는 고리 시스템(즉, 2개의 인접한 탄소 원자를 공유하는 2개 이상의 융합된 고리)을 지칭한다. 아릴이 고리 시스템일 때, 시스템의 모든 고리는 방향족이다. 아릴 기는 6 내지 18개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 아릴 기의 예는 페닐, 나프틸, 아줄레닐, 및 안트라세닐을 포함한다.As used herein, “aryl” refers to an aromatic ring or ring system containing only carbon in the ring backbone (i.e., two or more fused rings that share two adjacent carbon atoms). When aryl is a ring system, all rings in the system are aromatic. Aryl groups can have 6 to 18 carbon atoms. Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, azulenyl, and anthracenyl.
본원에서 정의된, "아민" 또는 "아미노" 관능기는 -NRaRb 기를 지칭하며, 상기 식에서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소(예를 들어, ), C1 내지 6 알킬, C2 내지 6 알케닐, C2 내지 6 알키닐, C3 내지 7 카르보시클릴, C6 내지 10 아릴, 5원 내지 10원 헤테로아릴, 및 5원 내지 10원 헤테로시클릴로부터 선택된다.As defined herein, an “amine” or “amino” functional group refers to the group -NR a R b where R a and R b are each independently hydrogen (e.g. ), C1 to 6 alkyl, C2 to 6 alkenyl, C2 to 6 alkynyl, C3 to 7 carbocyclyl, C6 to 10 aryl, 5 to 10 membered heteroaryl, and 5 to 10 membered heterocyclyl. do.
본원에서 사용된, 용어 "부착된"은 2개가 직접적으로 또는 간접적으로 서로 결합, 체결, 접착, 연결 또는 결속된 상태를 지칭한다. 예를 들어, 핵산은 관능화된 중합체에 공유 결합 또는 비공유 결합에 의해 부착될 수 있다. 공유 결합은 원자 사이에 전자쌍을 공유하는 것을 특징으로 한다. 비공유 결합은 전자쌍의 공유를 수반하지 않는 물리적 결합이며, 예를 들어 수소 결합, 이온 결합, 반데르발스 힘, 친수성 상호작용 및 소수성 상호작용을 포함할 수 있다.As used herein, the term “attached” refers to the state of two being joined, fastened, glued, connected or bound to each other, directly or indirectly. For example, the nucleic acid can be attached to the functionalized polymer by covalent or non-covalent bonds. Covalent bonds are characterized by sharing pairs of electrons between atoms. Noncovalent bonds are physical bonds that do not involve sharing of electron pairs and may include, for example, hydrogen bonds, ionic bonds, van der Waals forces, hydrophilic interactions, and hydrophobic interactions.
"아지드" 또는 "아지도" 관능기는 -N3를 지칭한다.The “azide” or “azido” functional group refers to -N 3 .
본원에서 사용된 "결합 영역"은, 예로서 스페이서 층, 리드(lid), 다른 패턴화된 구조 등, 또는 이의 조합(예를 들어, 스페이서 층과 리드, 또는 스페이서 층과 다른 패턴화된 구조)일 수 있는, 다른 재료에 결합될 패턴화된 구조의 영역을 지칭한다. 결합 영역에서 형성되는 결합은 화학적 결합(상기 기재된 바와 같음) 또는 기계적 결합(예를 들어, 패스너(fastener) 등을 사용함)일 수 있다.As used herein, “bonding region” refers to, for example, a spacer layer, a lid, another patterned structure, etc., or a combination thereof (e.g., a spacer layer and a lid, or a spacer layer and another patterned structure). Refers to an area of a patterned structure that can be bonded to another material. The bond formed in the bonding region may be a chemical bond (as described above) or a mechanical bond (eg, using a fastener, etc.).
본원에서 사용된, "카르보시클릴"은 고리 시스템 골격에 탄소 원자만을 포함하는 비방향족 시클릭 고리 또는 고리 시스템을 의미한다. 카르보시클릴이 고리 시스템인 경우, 2개 이상의 고리가 융합된, 가교된 또는 스피로 연결된 형태로 함께 결합될 수 있다. 카르보시클릴은 고리 시스템의 적어도 하나의 고리가 방향족이 아니면, 임의의 포화도를 가질 수 있다. 따라서, 카르보시클릴은 시클로알킬, 시클로알케닐, 및 시클로알키닐을 포함한다. 카르보시클릴 기는 3 내지 20개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 카르보시클릴 고리의 예는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헥세닐, 2,3-디히드로-인덴, 비시클로[2.2.2]옥타닐, 아다만틸, 및 스피로[4.4]노나닐을 포함한다.As used herein, “carbocyclyl” refers to a non-aromatic cyclic ring or ring system containing only carbon atoms in the ring system backbone. When the carbocyclyl is a ring system, two or more rings may be joined together in a fused, cross-linked, or spiro-linked form. Carbocyclyl can have any degree of saturation, provided that at least one ring of the ring system is non-aromatic. Thus, carbocyclyl includes cycloalkyl, cycloalkenyl, and cycloalkynyl. Carbocyclyl groups can have 3 to 20 carbon atoms. Examples of carbocyclyl rings include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, 2,3-dihydro-indene, bicyclo[2.2.2]octanyl, adamantyl, and spiro[4.4. ]Includes nonanil.
본원에서 사용된, 용어 "카르복실산" 또는 "카르복실"은 -COOH를 지칭한다.As used herein, the term “carboxylic acid” or “carboxyl” refers to -COOH.
본원에서 사용된, "시클로알킬렌"은 2개의 부착 지점을 통해 분자의 나머지에 부착되어 있는 완전 포화 카르보시클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미한다.As used herein, “cycloalkylene” refers to a fully saturated carbocyclyl ring or ring system that is attached to the remainder of the molecule through two points of attachment.
본원에서 사용된, "시클로알케닐" 또는 "시클로알켄"은 적어도 하나의 이중 결합을 갖는 카르보시클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 여기서 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다. 예는 시클로헥세닐 또는 시클로헥센 및 노르보르네닐 또는 노르보르넨을 포함한다. 또한 본원에서 사용된, "헤테로시클로알케닐" 또는 "헤테로시클로알켄"은 적어도 하나의 이중 결합을 갖는, 고리 골격에 적어도 하나의 헤테로원자가 있는 카르보시클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 여기서 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다.As used herein, “cycloalkenyl” or “cycloalkene” refers to a carbocyclyl ring or ring system having at least one double bond, wherein the rings of the ring system are not aromatic. Examples include cyclohexenyl or cyclohexene and norbornenyl or norbornene. Also, as used herein, “heterocycloalkenyl” or “heterocycloalkene” refers to a carbocyclyl ring or ring system having at least one heteroatom in the ring backbone, having at least one double bond, wherein the ring system The ring of is not aromatic.
본원에서 사용된, "시클로알키닐" 또는 "시클로알킨"은 적어도 하나의 삼중 결합을 갖는 카르보시클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 여기서 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다. 일 예는 시클로옥틴이다. 다른 예는 비시클로노닌이다. 또한 본원에서 사용된, "헤테로시클로알키닐" 또는 "헤테로시클로알킨"은 고리 골격에 적어도 하나의 헤테로원자를 갖고, 적어도 하나의 삼중 결합을 갖는 카르보시클릴 고리 또는 고리 시스템을 의미하며, 여기서 고리 시스템의 고리는 방향족이 아니다.As used herein, “cycloalkynyl” or “cycloalkyne” refers to a carbocyclyl ring or ring system having at least one triple bond, wherein none of the rings of the ring system are aromatic. One example is cyclooctyne. Another example is bicyclononine. Also, as used herein, “heterocycloalkynyl” or “heterocycloalkyne” refers to a carbocyclyl ring or ring system having at least one heteroatom in the ring backbone and having at least one triple bond, wherein the ring The rings of the system are not aromatic.
본원에서 사용된, 용어 "침착"은 수동 또는 자동일 수 있는 임의의 적합한 적용 기술을 지칭하며, 일부 경우에 표면 특성의 변형을 초래한다. 일반적으로, 침착은 증착 기술, 코팅 기술, 그래프팅 기술 등을 사용하여 수행될 수 있다. 일부 특정 예는 화학 증착(CVD), 스프레이 코팅(예를 들어, 초음파 스프레이 코팅), 스핀 코팅, 덩크(dunk) 또는 딥 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 퍼들 디스펜싱(puddle dispensing), 플로우 스루 코팅(flow through coating), 에어로졸 프린팅, 스크린 프린팅, 마이크로 접촉 프린팅, 잉크젯 프린팅 등을 포함한다.As used herein, the term “deposition” refers to any suitable application technique, which may be manual or automatic, and in some cases results in modification of surface properties. Generally, deposition can be performed using deposition techniques, coating techniques, grafting techniques, etc. Some specific examples include chemical vapor deposition (CVD), spray coating (e.g., ultrasonic spray coating), spin coating, dunk or dip coating, doctor blade coating, puddle dispensing, flow through coating. through coating), aerosol printing, screen printing, micro contact printing, inkjet printing, etc.
본원에서 사용된, 용어 "함몰부"는 베이스 지지체 또는 다층 스택의 하나의 층의 간극 영역(들)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 표면 개구를 갖는 베이스 지지체 또는 다층 스택의 하나의 층에서의 별개의 오목한 특징부를 지칭한다. 함몰부는 예를 들어 원형, 타원형, 정사각형, 다각형, 성상(임의의 정점 수를 가짐) 등을 포함하여 표면의 개구에서 임의의 다양한 형상을 가질 수 있다. 표면과 직교하는 함몰부의 단면은 만곡형, 정사각형, 다각형, 쌍곡선, 원추형, 각형 등일 수 있다. 예로서, 함몰부는 웰 또는 2개의 상호 연결된 웰일 수 있다. 함몰부는 또한 리지(ridge), 단차 특징부 등과 같은 더욱 복잡한 구조를 가질 수 있다.As used herein, the term "recess" means a discrete recess in one layer of the base support or multilayer stack having a surface opening that is at least partially surrounded by interstitial region(s) of one layer of the base support or multilayer stack. Refers to a feature. The depressions may have any of a variety of shapes in the opening of the surface, including, for example, circular, oval, square, polygonal, stellate (with any number of vertices), etc. The cross section of the depression orthogonal to the surface may be curved, square, polygonal, hyperbolic, conical, prismatic, etc. By way of example, the depression may be a well or two interconnected wells. The depressions may also have more complex structures such as ridges, step features, etc.
용어 "각각"은 품목의 집합과 관련하여 사용될 때, 집합 내의 개별 품목을 식별하도록 의도되지만, 반드시 집합 내의 모든 품목을 지칭하지는 않는다. 명시적 개시 또는 문맥이 명백히 달리 지시하면 예외가 발생할 수 있다.The term "each", when used in connection with a set of items, is intended to identify individual items within the set, but does not necessarily refer to all items within the set. Exceptions may occur if explicit disclosure or context clearly dictates otherwise.
본원에서 사용된, 용어 "에폭시"(글리시딜 또는 옥시란 기로도 지칭됨)는 또는 를 지칭한다.As used herein, the term “epoxy” (also referred to as a glycidyl or oxirane group) refers to or refers to
본원에서 사용된, 용어 "플로우 셀"은 반응이 수행될 수 있는 플로우 채널, 플로우 채널로 시약(들)을 전달하기 위한 주입구, 및 플로우 채널로부터 시약(들)을 제거하기 위한 배출구를 갖는 용기를 의미하고자 한다. 일부 예에서, 플로우 셀은 플로우 셀에서 일어나는 반응의 검출을 수용한다. 예를 들어, 플로우 셀은 어레이, 광학적으로 표지된 분자 등의 광학적 검출을 허용하는 하나 이상의 투명 표면을 포함할 수 있다.As used herein, the term “flow cell” refers to a vessel having a flow channel in which a reaction can be performed, an inlet for delivering reagent(s) to the flow channel, and an outlet for removing the reagent(s) from the flow channel. I want to mean it. In some examples, the flow cell accommodates detection of a reaction occurring in the flow cell. For example, a flow cell can include one or more transparent surfaces that allow optical detection of arrays, optically labeled molecules, etc.
본원에서 사용된, "플로우 채널" 또는 "채널"은 액체 샘플을 선택적으로 수용할 수 있는 2개의 결합된 성분 사이에 한정된 영역일 수 있다. 일부 예에서, 플로우 채널은 두 패턴화된 구조 사이에 한정될 수 있고, 따라서 패턴화된 구조의 표면 화학 구조와 유체 연통될 수 있다. 다른 예에서, 플로우 채널은 패턴화된 구조와 리드 사이에 한정될 수 있고, 따라서 패턴화된 구조의 표면 화학 구조와 유체 연통될 수 있다.As used herein, a “flow channel” or “channel” may be a defined area between two coupled components that can selectively receive a liquid sample. In some examples, a flow channel may be defined between two patterned structures and thus may be in fluid communication with the surface chemistry of the patterned structures. In another example, a flow channel may be defined between the patterned structure and the lead, and thus may be in fluid communication with the surface chemistry of the patterned structure.
본원에서 사용된, "관능화 층" 또는 "관능화 층 패드"는 플로우 셀 기판의 적어도 일부분 위에 도포된 겔 재료를 지칭한다. 겔 재료는 프라이머(들)에 부착될 수 있는 관능기(들)을 포함한다. 관능화 층은 기판에 한정된 함몰부의 부분 내에 위치할 수 있다. 관능화 층 패드는 실질적으로 편평한 기판 표면 상에 안착되고, 따라서 돌출부로 나타난다. 용어 "관능화 층"은 또한 기판의 전체 또는 일부 위에 도포되고, 추가 처리에 노출되어 함몰부의 일부분에 관능화 층을 한정하거나, 실질적으로 편평한 기판 표면 상에 관능화 층 패드를 한정하는 겔 재료를 지칭한다.As used herein, “functionalization layer” or “functionalization layer pad” refers to a gel material applied over at least a portion of a flow cell substrate. The gel material contains functional group(s) that can be attached to the primer(s). The functionalization layer can be located within a portion of the depression defined in the substrate. The functionalized layer pad sits on a substantially flat substrate surface and thus appears as a protrusion. The term "functionalized layer" also refers to a gel material applied over all or part of a substrate and exposed to further processing to define the functionalized layer in a portion of a depression or to define a pad of the functionalized layer on a substantially flat substrate surface. refers to
본원에서 사용된, "헤테로아릴"은 고리 골격에 하나 이상의 헤테로원자, 즉 질소, 산소 및 황을 포함하지만 이에 제한되지 않는 탄소 이외의 원소를 함유하는 방향족 고리 또는 고리 시스템(즉, 2개의 인접한 원자를 공유하는 2개 이상의 융합된 고리)을 지칭한다. 헤테로아릴이 고리 시스템일 때, 시스템의 모든 고리는 방향족이다. 헤테로아릴 기는 5 내지 18개의 고리 구성원을 가질 수 있다.As used herein, “heteroaryl” refers to an aromatic ring or ring system (i.e., an aromatic ring or ring system containing one or more heteroatoms in the ring backbone, i.e., elements other than carbon, including but not limited to nitrogen, oxygen, and sulfur) (i.e., two adjacent atoms) refers to two or more fused rings that share . When heteroaryl is a ring system, all rings in the system are aromatic. Heteroaryl groups can have 5 to 18 ring members.
본원에서 사용된, "헤테로시클릴"은 고리 골격에 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 비방향족 시클릭 고리 또는 고리 시스템을 의미한다. 헤테로시클릴은 융합된, 가교된 또는 스피로 연결된 형태로 함께 결합될 수 있다. 헤테로시클릴은 고리 시스템의 적어도 하나의 고리가 방향족이 아니면, 임의의 포화도를 가질 수 있다. 고리 시스템에서, 헤테로원자(들)는 비방향족 고리 또는 방향족 고리에 존재할 수 있다. 헤테로시클릴 기는 3 내지 20개의 고리 구성원(즉, 탄소 원자 및 헤테로원자를 포함한, 고리 골격을 구성하는 원자의 수)을 가질 수 있다. 일부 예에서, 헤테로원자(들)은 O, N, 또는 S이다.As used herein, “heterocyclyl” refers to a non-aromatic cyclic ring or ring system containing at least one heteroatom in the ring backbone. Heterocyclyls can be joined together in fused, cross-linked or spiro-linked forms. Heterocyclyl can have any degree of saturation, provided that at least one ring of the ring system is non-aromatic. In a ring system, the heteroatom(s) may be present in a non-aromatic ring or an aromatic ring. Heterocyclyl groups can have from 3 to 20 ring members (i.e., the number of atoms that make up the ring skeleton, including carbon atoms and heteroatoms). In some examples, the heteroatom(s) is O, N, or S.
본원에서 사용된, 용어 "히드라진" 또는 "히드라지닐"은 -NHNH2 기를 지칭한다.As used herein, the term “hydrazine” or “hydrazinyl” refers to the group -NHNH 2 .
본원에서 사용된, 용어 "히드라존" 또는 "히드라조닐"은 기를 지칭하며, 상기 식에서 본원에 정의된 바와 같은 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 6 알킬, C2 내지 6 알케닐, C2 내지 6 알키닐, C3 내지 7 카르보시클릴, C6 내지 10 아릴, 5원 내지 10원 헤테로아릴, 및 5원 내지 10원 헤테로시클릴로부터 선택된다.As used herein, the term “hydrazone” or “hydrazonyl” refers to refers to a group in which R a and R b as defined herein are each independently hydrogen, C1 to 6 alkyl, C2 to 6 alkenyl, C2 to 6 alkynyl, C3 to 7 carbocyclyl, C6 to 10 is selected from aryl, 5- to 10-membered heteroaryl, and 5- to 10-membered heterocyclyl.
본원에서 사용된, "히드록시" 또는 "히드록실"은 -OH 기를 지칭한다.As used herein, “hydroxy” or “hydroxyl” refers to the group -OH.
본원에서 사용된, 용어 "간극 영역"은 예를 들어 함몰부(오목한 영역) 또는 관능화 층 패드를 분리하는 다층 스택의 층 또는 베이스 지지체의 영역을 지칭한다. 예를 들어, 간극 영역은 어레이의 하나의 함몰부를 어레이의 다른 함몰부로부터 분리할 수 있다. 서로 분리된 2개의 함몰부는 별개일 수 있으며, 즉 서로 물리적 접촉이 결여된 것일 수 있다. 다수의 예에서, 간극 영역은 연속적인 반면, 함몰부 또는 패드는 예를 들어 달리 연속적인 표면에 한정된 복수의 함몰부 또는 패드의 경우와 같이 별개의 것이다. 다른 예에서, 간극 영역 및 특징부는, 예를 들어 각각의 간극 영역에 의해 분리된 트렌치 형태의 복수의 함몰부의 경우와 같이 별개의 것이다. 간극 영역에 의해 제공된 분리는 부분적 분리 또는 완전한 분리일 수 있다. 간극 영역은 함몰부의 표면 재료와는 상이한 표면 재료를 가질 수 있다. 예를 들어, 함몰부는 중합체 및 그 안에 프라이머 세트(들)를 가질 수 있고, 간극 영역은 중합체 및 프라이머 세트(들)를 갖지 않을 수 있다.As used herein, the term “interstitial region” refers to, for example, a depression or region of the base support or layers of a multilayer stack that separates the functionalized layer pads. For example, a gap region may separate one depression in the array from another depression in the array. The two depressions separated from each other may be distinct, i.e. lacking physical contact with each other. In many instances, the interstitial region is continuous, whereas the depressions or pads are discrete, such as in the case of a plurality of depressions or pads defined on an otherwise continuous surface. In other examples, the gap regions and features are separate, such as in the case of a plurality of depressions in the form of trenches separated by each gap region. The separation provided by the gap region may be partial separation or complete separation. The interstitial regions may have a different surface material than the surface material of the depressions. For example, the depressions may have polymer and primer set(s) therein, and the interstitial regions may not have polymer and primer set(s).
본원에서 사용된, 용어 "감광성 재료"는 포토레지스트 또는 다른 자외선 광 경화성 수지를 지칭한다.As used herein, the term “photosensitive material” refers to a photoresist or other ultraviolet light-curable resin.
본원에서 사용된, "네거티브 포토레지스트"는 특정 파장(들)의 빛에 노출된 부분이 현상액에 불용성이 되는 감광성 재료를 지칭한다. 이러한 예에서, 불용성 네거티브 포토레지스트는 현상액에서 용해도가 5% 미만이다. 네거티브 포토레지스트를 사용하면, 광 노출은 화학 구조를 변경하여 재료의 노출된 부분이 현상액에서 (노출되지 않은 부분보다) 가용성 낮아지게 된다. 현상액에는 용해되지 않지만, 불용성 네거티브 포토레지스트는 현상액과 상이한 제거제에서 적어도 99% 가용성일 수 있다. 제거제는 예를 들어 리프트 오프 공정에서 사용된 용매 또는 용매 혼합물일 수 있다.As used herein, “negative photoresist” refers to a photosensitive material whose portions exposed to light of a particular wavelength(s) become insoluble in a developer. In this example, the insoluble negative photoresist has a solubility of less than 5% in the developer. With negative photoresists, light exposure changes the chemical structure so that the exposed portions of the material become less soluble in the developer (than the unexposed portions). Although not soluble in the developer, an insoluble negative photoresist may be at least 99% soluble in a remover that is different from the developer. The remover may be, for example, a solvent or solvent mixture used in the lift-off process.
불용성 네거티브 포토레지스트와 대조적으로, 빛에 노출되지 않은 네거티브 포토레지스트의 임의의 부분은 현상액에서 적어도 95% 가용성이다. 일부 예에서, 빛에 노출되지 않은 네거티브 포토레지스트의 부분은 현상액에서 적어도 98%, 예를 들어 99%, 99.5%, 100% 가용성이다.In contrast to an insoluble negative photoresist, any portion of the negative photoresist that is not exposed to light is at least 95% soluble in the developer. In some examples, the portion of the negative photoresist that is not exposed to light is at least 98% soluble in the developer, such as 99%, 99.5%, 100% soluble.
본원에서 사용된, "니트릴 옥시드"는 "RaC≡N+O-" 기를 의미하며, 상기 식에서, Ra는 본원에 정의되어 있다. 니트릴 옥시드 제조의 예는 클로르아미드-T로 처리하거나 이미도일 클로라이드[RC(Cl)=NOH]에 대한 염기의 작용을 통해 알독심으로부터 또는 히드록실아민과 알데히드 사이의 반응으로부터 원위치(in situ) 생성을 포함한다.As used herein, "nitrile oxide" refers to the group "R a C≡N + O - ", wherein R a is defined herein. Examples of nitrile oxide preparations include in situ from aldoxime by treatment with chloramide-T or through the action of a base on imidoyl chloride [RC(Cl)=NOH] or from the reaction between hydroxylamine and aldehyde. Includes creation.
본원에서 사용된, "니트론"은 기를 의미하며, 상기 식에서, R1, R2, 및 R3은 R3이 수소(H)가 아닌 것을 제외하고, 본원에 정의된 임의의 Ra 및 Rb 기일 수 있다.As used herein, “nitrone” means group, wherein R 1 , R 2 , and R 3 may be any of the R a and R b groups defined herein, except that R 3 is not hydrogen (H).
본원에서 사용된, "뉴클레오티드"는 질소 함유 헤테로시클릭 염기, 당, 및 하나 이상의 포스페이트 기를 포함한다. 뉴클레오티드는 핵산 서열의 단량체 단위이다. RNA에서, 당은 리보오스이고, DNA에서, 당은 데옥시리보오스, 즉 리보오스의 2' 위치에 존재하는 히드록실 기가 결여된 당이다. 질소 함유 헤테로시클릭 염기(즉, 핵염기)는 퓨린 염기 또는 피리미딘 염기일 수 있다. 퓨린 염기는 아데닌(A) 및 구아닌(G), 및 이의 변형 유도체 또는 유사체를 포함한다. 피리미딘 염기는 시토신(C), 티민(T), 및 우라실(U), 및 이들의 변형된 유도체 또는 유사체를 포함한다. 데옥시리보오스의 C-1 원자는 피리미딘의 N-1 또는 퓨린의 N-9에 결합된다. 핵산 유사체는 포스페이트 골격, 당, 또는 핵염기 중 임의의 것이 변경된 것일 수 있다. 핵산 유사체의 예는 예를 들어 보편적 염기 또는 포스페이트-당 골격 유사체, 예컨대 펩티드 핵산(PNA)을 포함한다.As used herein, “nucleotide” includes a nitrogen-containing heterocyclic base, a sugar, and one or more phosphate groups. Nucleotides are the monomeric units of nucleic acid sequences. In RNA, the sugar is ribose, and in DNA, the sugar is deoxyribose, a sugar lacking the hydroxyl group present at the 2' position of the ribose. The nitrogen-containing heterocyclic base (i.e., nucleobase) can be a purine base or a pyrimidine base. Purine bases include adenine (A) and guanine (G), and modified derivatives or analogs thereof. Pyrimidine bases include cytosine (C), thymine (T), and uracil (U), and modified derivatives or analogs thereof. The C-1 atom of deoxyribose is bonded to N-1 of pyrimidine or N-9 of purine. Nucleic acid analogs may be those in which any of the phosphate backbones, sugars, or nucleobases have been altered. Examples of nucleic acid analogs include, for example, universal base or phosphate-sugar backbone analogs, such as peptide nucleic acids (PNAs).
일부 예에서, 용어 "위에"는 하나의 성분 또는 재료가 다른 성분 또는 재료 상에 직접 위치됨을 의미할 수 있다. 하나가 다른 하나 위에 직접 닿으면, 둘은 서로 접촉한다. 도 1e에서, 수지 층(18, 18')은 베이스 지지체(17, 17') 위에 도포되어 그것이 베이스 지지체(17, 17') 상에서 직접 접촉하도록 한다.In some examples, the term “on” can mean that one component or material is positioned directly on another component or material. When one touches directly on top of the other, the two touch each other. In Figure 1E, the
다른 예에서, 용어 "위에"는 하나의 성분 또는 재료가 다른 성분 또는 재료 상에 간접적으로 위치됨을 의미할 수 있다. "간접적으로 ~ 위에"란, 갭 또는 추가의 성분 또는 재료가 두 성분 또는 재료 사이에 위치될 수 있음을 의미한다. 도 1e에서, 관능화 층(24, 26)은 베이스 지지체(17, 17') 위에 위치되어 둘은 간접적으로 접촉된다. 수지 층(18, 18')은 그 사이에 위치한다.In another example, the term “on” can mean that one component or material is positioned indirectly on another component or material. “Indirectly on” means that a gap or additional component or material may be positioned between two components or materials. In Figure 1e, the functionalized layers 24, 26 are positioned on the base supports 17, 17' so that the two are in indirect contact. Resin layers 18 and 18' are located between them.
"패턴화된 수지"는 그 안에 한정된 함몰부를 가질 수 있는 임의의 중합체를 지칭한다. 본원에 개시된 일부 예에서, 패턴화된 수지는 부분적으로 두께에 따라 자외선 광을 흡수하는 부분과 자외선 광을 투과하는 다른 부분을 가질 수 있다. 수지 및 수지를 패턴화하기 위한 기술의 구체적인 예가 하기에서 추가로 설명될 것이다.“Patterned resin” refers to any polymer that can have defined depressions therein. In some examples disclosed herein, the patterned resin may have portions that absorb ultraviolet light and other portions that transmit ultraviolet light, in part depending on its thickness. Specific examples of resins and techniques for patterning resins will be further described below.
"패턴화된 구조"는 예를 들어 함몰부에서 그렇지 않으면 지지체 또는 층 표면 상에 위치된 표면 화학 구조를 갖는 층을 포함하는 단일 층 베이스 지지체, 또는 이를 갖는 다층 스택을 지칭한다. 표면 화학 구조는 관능화 층 및 프라이머(예를 들어, 라이브러리 주형 포획 및 증폭에 사용됨)를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 단일 층 베이스 지지체 또는 다층 스택의 층은 표면 화학 구조를 위한 패턴을 생성하기 위해 패터닝 기술(예를 들어, 에칭, 리소그래피 등)에 노출되었다. 그러나, 용어 "패턴화된 구조"는 패턴을 생성하는 데 이러한 패터닝 기술이 사용되어야 한다고 의미하도록 의도되지 않는다. 예를 들어, 베이스 지지체는 그 위에 관능화 층의 패턴을 갖는 실질적으로 편평한 표면일 수 있다. 패턴화된 구조는 본원에 개시된 방법 중 임의의 것을 통해 생성될 수 있다.“Patterned structure” refers to a single layer base support, or a multilayer stack having a layer having a surface chemical structure located, for example in depressions, otherwise on the support or layer surface. The surface chemistry may include functionalization layers and primers (e.g., used for library template capture and amplification). In some examples, layers of a single layer base support or multilayer stack have been exposed to a patterning technique (e.g., etching, lithography, etc.) to create a pattern for the surface chemistry. However, the term “patterned structure” is not intended to imply that such patterning techniques should be used to create the pattern. For example, the base support can be a substantially flat surface with a pattern of functionalized layers thereon. Patterned structures can be created via any of the methods disclosed herein.
본원에서 사용된, 용어 "다면체 올리고머성 실세스퀴옥산"은 실리카(SiO2)와 실리콘(R2SiO) 사이의 혼성 중간체(예를 들어, RSiO1.5)인 화학 조성을 지칭한다. 다면체 올리고머성 실세스퀴옥산의 예는 이의 전문이 본원에 참조로 포함된 문헌[Kehagias et al., Microelectronic Engineering 86 (2009), pp. 776-778]에 기재된 것일 수 있다. 일 예에서, 조성물은 화학식 [RSiO3/2]n을 갖는 유기규소 화합물이며, 상기 식에서 R 기는 동일하거나 상이할 수 있다. POSS에 대한 예시적인 R 기에는 에폭시, 아지드/아지도, 티올, 폴리(에틸렌 글리콜), 노르보르넨, 테트라진, 아크릴레이트, 및/또는 메타크릴레이트, 또는 추가로, 예를 들어, 알킬, 아릴, 알콕시, 및/또는 할로알킬 기가 포함된다.As used herein, the term “polyhedral oligomeric silsesquioxane” refers to a chemical composition that is a hybrid intermediate between silica (SiO 2 ) and silicon (R 2 SiO) (eg, RSiO 1.5 ). Examples of polyhedral oligomeric silsesquioxanes are described in Kehagias et al., Microelectronic Engineering 86 (2009), pp. 776-778]. In one example, the composition is an organosilicon compound having the formula [RSiO 3/2 ] n , where the R groups can be the same or different. Exemplary R groups for POSS include epoxy, azide/azido, thiol, poly(ethylene glycol), norbornene, tetrazine, acrylate, and/or methacrylate, or further, for example, alkyl , aryl, alkoxy, and/or haloalkyl groups.
본원에서 사용된, "포지티브 포토레지스트"는 특정 파장(들)의 빛에 노출된 부분이 현상액에 가용성이 되는 감광성 재료를 지칭한다. 이러한 예에서, 빛에 노출된 포지티브 포토레지스트의 임의의 부분은 현상액에서 적어도 95% 가용성이다. 일부 예에서, 빛에 노출된 포지티브 포토레지스트의 부분은 현상액에서 적어도 98%, 예를 들어 99%, 99.5%, 100% 가용성이다. 포지티브 포토레지스트를 사용하면, 광 노출은 화학 구조를 변경하여 재료의 노출된 부분이 현상액에서 (노출되지 않은 부분보다) 가용성이 높아지게 된다.As used herein, “positive photoresist” refers to a photosensitive material whose portions exposed to light of a specific wavelength(s) become soluble in a developer. In this example, any portion of the positive photoresist exposed to light is at least 95% soluble in the developer. In some examples, the portion of positive photoresist exposed to light is at least 98% soluble in the developer, such as 99%, 99.5%, 100% soluble. With positive photoresists, light exposure changes the chemical structure, making the exposed portions of the material more soluble in the developer (than the unexposed portions).
가용성 포지티브 포토레지스트와 대조적으로, 빛에 노출되지 않은 포지티브 포토레지스트의 임의의 부분은 현상액에서 불용성(5% 미만의 가용성)이다. 현상액에는 용해되지 않지만, 불용성 포지티브 포토레지스트는 현상액과 상이한 제거제에서 적어도 99% 가용성일 수 있다. 일부 예에서, 불용성 포지티브 포토레지스트는 제거제에서 적어도 98%, 예를 들어 99%, 99.5%, 100% 가용성이다. 제거제는 리프트 오프 공정에서 사용된 용매 또는 용매 혼합물일 수 있다.In contrast to soluble positive photoresist, any portion of positive photoresist that is not exposed to light is insoluble (less than 5% soluble) in the developer. Although not soluble in the developer, an insoluble positive photoresist may be at least 99% soluble in a remover that is different from the developer. In some examples, the insoluble positive photoresist is at least 98% soluble in the remover, such as 99%, 99.5%, 100% soluble. The remover may be a solvent or solvent mixture used in the lift off process.
본원에서 사용된, "프라이머"는 단일 가닥 핵산 서열(예컨대, 단일 가닥 DNA)로서 정의된다. 본원에서 증폭 프라이머로 지칭된 일부 프라이머는 주형 증폭 및 클러스터 생성을 위한 시작점으로서의 역할을 한다. 본원에서 시퀀싱 프라이머로 지칭된 다른 프라이머는 DNA 합성을 위한 시작점으로서의 역할을 한다. 프라이머의 5 ' 말단은 중합체의 관능기와의 커플링 반응을 허용하도록 변형될 수 있다. 프라이머 길이는 임의의 개수의 염기 길이일 수 있으며, 다양한 비-천연 뉴클레오티드를 포함할 수 있다. 일 예에서, 시퀀싱 프라이머는 10 내지 60개의 염기, 또는 20 내지 40개의 염기의 범위의 짧은 가닥이다.As used herein, “primer” is defined as a single-stranded nucleic acid sequence (e.g., single-stranded DNA). Some primers, referred to herein as amplification primers, serve as starting points for template amplification and cluster generation. Other primers, referred to herein as sequencing primers, serve as starting points for DNA synthesis. The 5' end of the primer may be modified to allow a coupling reaction with a functional group of the polymer. Primer length can be any number of bases long and can include a variety of non-natural nucleotides. In one example, sequencing primers are short strands ranging from 10 to 60 bases, or 20 to 40 bases.
본원에서 사용된, "스페이서 층"은 2개의 성분을 함께 결합하는 재료를 지칭한다. 일부 예에서, 스페이서 층은 결합에 도움이 되는 방사선-흡수 재료일 수 있거나, 결합에 도움이 되는 방사선-흡수 재료와 접촉하게 될 수 있다.As used herein, “spacer layer” refers to a material that joins two components together. In some examples, the spacer layer may be a radiation-absorbing material that aids in bonding, or may be in contact with a radiation-absorbing material that aids in bonding.
용어 "기판"은 표면 화학 구조가 도입되는 단일 층 베이스 지지체 또는 다층 구조를 지칭한다. 패터닝을 위해 금속 필름을 사용하는 방법의 예에서, 다층 구조의 층 또는 단일 층 베이스 지지체는 포토레지스트를 패터닝하는 데 사용되고, 핵산 시퀀싱에 사용되는 자외선 광을 투과할 수 있다. 패터닝을 위해 수지 층의 두께를 변경하는 방법의 예에서, 수지 층(이는 다층 구조의 하나의 층 또는 단일 층 베이스 지지체일 수 있음)은 더 얇은 부분에서 자외선 광을 투과하고, 더 두꺼운 부분에서 자외선 광을 흡수할 수 있다. 수지 층이 다층 구조에서 사용되는 경우, 다층 구조의 다른 층(들)은 포토레지스트를 패터닝하는 데 사용되고, 핵산 시퀀싱에 사용되는 자외선 광을 투과할 수 있다.The term “substrate” refers to a single layer base support or multilayer structure onto which the surface chemistry is introduced. In an example of using a metal film for patterning, a multilayer structure or a single layer base support can be used to pattern a photoresist and be transparent to ultraviolet light used for nucleic acid sequencing. In an example of how to change the thickness of a resin layer for patterning, the resin layer (which may be one layer in a multilayer structure or a single layer base support) transmits ultraviolet light in thinner portions and ultraviolet light in thicker portions. Can absorb light. When a resin layer is used in a multilayer structure, the other layer(s) of the multilayer structure are used to pattern the photoresist and can transmit ultraviolet light used for nucleic acid sequencing.
용어 "오산화탄탈럼"은 화학식 Ta2O5를 갖는 무기 화합물을 지칭한다. 이러한 화합물은 약 0.35 μm(350 nm) 내지 적어도 1.8 μm(1800 nm)의 범위의 파장에 대해 약 0.25(25%) 내지 1(100%) 범위의 투과율로 투명하다. "오산화탄탈럼 베이스 지지체" 또는 "오산화탄탈럼 층"은 Ta2O5를 포함할 수 있거나, 본질적으로 이로 이루어질 수 있거나, 이로 이루어질 수 있다. 오산화탄탈럼 베이스 지지체 또는 오산화탄탈럼 층이 이러한 파장 중 임의의 것을 갖는 전자기 에너지를 투과시키도록 하는 것이 바람직한 예에서, 베이스 지지체 또는 층은 Ta2O5로 이루어질 수 있거나 Ta2O5 및 베이스 지지체 또는 층의 목적하는 투과율을 방해하지 않을 다른 성분을 포함할 수 있거나 본질적으로 이로 이루어질 수 있다.The term “tantalum pentoxide” refers to an inorganic compound having the formula Ta 2 O 5 . These compounds are transparent with a transmittance ranging from about 0.25 (25%) to 1 (100%) for wavelengths ranging from about 0.35 μm (350 nm) to at least 1.8 μm (1800 nm). The “tantalum pentoxide base support” or “tantalum pentoxide layer” may comprise, consist essentially of, or consist of Ta 2 O 5 . In instances where it is desirable for the tantalum pentoxide base support or the tantalum pentoxide layer to be transparent to electromagnetic energy having any of these wavelengths, the base support or layer may consist of Ta 2 O 5 or Ta 2 O 5 and the base support. or it may comprise or consist essentially of other components that will not interfere with the desired transmittance of the layer.
"티올" 관능기는 -SH를 지칭한다.The “thiol” functional group refers to -SH.
본원에서 사용된, 용어 "테트라진" 및 "테트라지닐"은 4개의 질소 원자를 포함하는 6원 헤테로아릴 기를 지칭한다. 테트라진은 선택적으로 치환될 수 있다.As used herein, the terms “tetrazine” and “tetrazinyl” refer to a 6-membered heteroaryl group containing 4 nitrogen atoms. Tetrazine may be optionally substituted.
본원에서 사용된, "테트라졸"은 4개의 질소 원자를 포함하는 5원 헤테로시클릭 기를 지칭한다. 테트라졸은 선택적으로 치환될 수 있다.As used herein, “tetrazole” refers to a 5-membered heterocyclic group containing 4 nitrogen atoms. Tetrazoles may be optionally substituted.
용어 "투명한"은 예를 들어 특정 파장 또는 파장 범위를 투과할 수 있는 베이스 지지체 또는 층 형태의 재료를 지칭한다. 예를 들어, 재료는 포지티브 또는 네거티브 포토레지스트를 화학적으로 변화시키는 데 사용되는 파장(들)에 대해 투명할 수 있다. 투명도는 투과율, 즉 체내를 통해 투과되는 광 에너지에 대한 체내에 입사되는 광 에너지의 비를 사용하여 정량화될 수 있다. 투명 베이스 지지체 또는 투명 층의 투과율은 베이스 지지체 또는 층의 두께, 광의 파장, 및 노출되는 광의 선량에 의존할 것이다. 본원에 개시된 실시예에서, 투명 베이스 지지체 또는 투명 층의 투과율은 0.25(25%) 내지 1(100%)의 범위일 수 있다. 베이스 지지체 또는 층의 재료는 생성된 베이스 지지체 또는 층이 목적하는 투과율을 가질 수 있는 한, 순수한 재료, 일부 불순물을 갖는 재료 또는 재료들의 혼합물일 수 있다. 또한, 베이스 지지체 또는 층의 투과율에 따라, 광 노출 시간 및/또는 광원의 출력은 목적하는 효과(예를 들어, 가용성 또는 불용성 포토레지스트를 생성함)를 달성하기 위해 투명 베이스 지지체 및/또는 층을 통해 적합한 선량의 광 에너지를 전달하기 위해 증가 또는 감소될 수 있다.The term “transparent” refers to a material, for example in the form of a base support or layer, that is capable of transmitting certain wavelengths or ranges of wavelengths. For example, the material may be transparent to the wavelength(s) used to chemically change the photoresist to positive or negative. Transparency can be quantified using transmittance, i.e., the ratio of light energy incident on the body to light energy transmitted through the body. The transmittance of a transparent base support or transparent layer will depend on the thickness of the base support or layer, the wavelength of light, and the dose of light to which it is exposed. In embodiments disclosed herein, the transmittance of the transparent base support or transparent layer may range from 0.25 (25%) to 1 (100%). The material of the base support or layer may be a pure material, a material with some impurities, or a mixture of materials, as long as the resulting base support or layer can have the desired transmittance. Additionally, depending on the transmittance of the base support or layer, the light exposure time and/or output of the light source can be adjusted to achieve the desired effect (e.g., creating a soluble or insoluble photoresist). It can be increased or decreased to deliver an appropriate dose of light energy.
플로우 셀flow cell
순차적 페어드 엔드 시퀀싱을 위한 플로우 셀의 일 예는 일반적으로 패턴화된 구조를 포함하며, 이는 기판; 기판의 적어도 일부 위의 관능화 층; 및 관능화 층에 부착된 2개의 상이한 프라이머를 포함하는 프라이머 세트를 포함한다. 동시 페어드 엔드 시퀀싱을 위한 플로우 셀의 일 예는 일반적으로 패턴화된 구조를 포함하며, 이는 기판; 기판의 적어도 일부 위의 2개의 관능화 층; 및 2개의 관능화 층에 부착된 상이한 프라이머 세트를 포함한다.An example of a flow cell for sequential paired-end sequencing generally includes a patterned structure, comprising: a substrate; a functionalized layer on at least a portion of the substrate; and a primer set comprising two different primers attached to the functionalization layer. An example of a flow cell for simultaneous paired-end sequencing generally includes a patterned structure, comprising: a substrate; two functionalized layers on at least a portion of the substrate; and different sets of primers attached to the two functionalization layers.
플로우 셀(10)의 일 예가 도 1a에서 평면도로 도시되어 있다. 플로우 셀(10)은 서로 접합된 두 패턴화된 구조 또는 리드에 접합된 하나의 패턴화된 구조를 포함할 수 있다. 두 패턴화된 구조 또는 하나의 패턴화된 구조와 리드 사이에 플로우 채널(12)이 있다. 도 1a에 도시된 예는 8개의 플로우 채널(12)을 포함한다. 8개의 플로우 채널(12)이 도시되어 있지만, 임의의 개수의 플로우 채널(12)이 플로우 셀(10)에 포함될 수 있다는 것(예를 들어, 단일 플로우 채널(12), 4개의 플로우 채널(12) 등)이 이해되어야 한다. 각각의 플로우 채널(12)은 다른 플로우 채널(12)로부터 격리되어 플로우 채널(12) 내로 도입된 유체가 인접한 플로우 채널(들)(12) 내로 유동하지 않도록 할 수 있다. 유동 채널(12) 내로 도입된 유체의 일부 예는 반응 성분(예를 들어, DNA 샘플, 폴리머라아제, 시퀀싱 프라이머, 뉴클레오티드 등), 세척 용액, 탈블로킹제 등을 포함할 수 있다.An example of flow cell 10 is shown in top view in FIG. 1A. Flow cell 10 may include two patterned structures bonded to each other or one patterned structure bonded to a lead. There is a
각각의 플로우 셀(12)은 주입구 및 배출구(도시되지 않음)와 유체 연통한다. 각각의 플로우 채널(12)의 주입구 및 배출구는 플로우 셀의 반대편 단부에 위치할 수 있다. 각각의 플로우 채널(12)의 주입구 및 배출구는 대안적으로 바람직한 유체 유동을 가능하게 하는 플로우 채널(12)의 길이 및 깊이를 따라 어디에나 위치될 수 있다.Each
주입구는 유체가 플로우 채널(12) 내로 유입되게 하고, 배출구는 유체가 플로우 채널(12)로부터 추출되게 한다. 각각의 주입구 및 배출구는 유체 도입 및 배출을 제어하는 유체 제어 시스템(예를 들어 저장소, 펌프, 밸브, 폐기물 용기 등을 포함)에 유체 연결된다.The inlet allows fluid to flow into the
플로우 채널(12)은 적어도 부분적으로 패턴화된 구조에 의해 한정된다. 패턴화된 구조는 단일 층 베이스 지지체(14 또는 14')(도 1b, 도 1c, 및 도 1d에 도시된 바와 같음), 또는 다층 구조(16, 16')(도 1e에 도시된 바와 같음)와 같은 기판을 포함할 수 있다.
패터닝을 위해 금속 필름(도 1d의 참조 번호 48 참조)을 사용하는 방법의 예에서, 단일 층 베이스 지지체(14)는 포토레지스트를 패터닝하는 데 사용되는 광(예를 들어, 자외선 광) 및 핵산 시퀀싱에서 사용되는 광(예를 들어, 자외선 광 및 가시 광)을 투과시킬 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 이들 특정 예에서, 적합한 재료는 실록산, 유리, 변형 또는 관능화된 유리, 플라스틱(아크릴, 폴리스티렌, 스티렌과 기타 재료의 공중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카르보네이트, 시클릭 올레핀 공중합체(COC), 일부 폴리아미드 포함), 실리카 또는 산화규소(예를 들어, SiO2), 용융 실리카, 실리카 기반 재료, 질화규소(Si3N4), 무기 유리, 수지 등을 포함한다. UV 광을 투과할 수 있는 수지의 예는 무기 옥시드, 예컨대 오산화탄탈럼(예를 들어, Ta2O5) 또는 다른 탄탈럼 옥시드(들)(TaOx), 산화알루미늄(예를 들어, Al2O3), 산화규소(예를 들어, SiO2), 산화하프늄(예를 들어, HfO2), 인듐 주석 옥시드, 이산화티타늄 등 또는 중합체성 수지, 예컨대 다면체 올리고머성 실세스퀴옥산 기반 수지(예를 들어, Hybrid Plastics 사제 POSS®), 비-다면체 올리고머성 실세스퀴옥산 에폭시 수지, 폴리(에틸렌 글리콜) 수지, 폴리에테르 수지(예를 들어, 개환 에폭시), 아크릴 수지, 아크릴레이트 수지, 메타크릴레이트 수지, 무정형 플루오로중합체 수지(예를 들어, Bellex 사제 CYTOP®) 및 이의 조합을 포함한다. 일부 예에서, 사용된 수지는 UV 투과율(사용되는 소정의 UV 선량에서)을 갖고, 이는 약 0.5 내지 약 1, 예를 들어, 약 0.75 내지 약 1, 약 0.9 내지 약 0.99 범위이다. 금속 필름과 함께 사용되는 수지의 두께는 전체 수지가 사용되는 UV 선량에 대해 목적하는 UV 투과율을 나타내도록 조정될 수 있다. 일부 경우에, 수지 두께는 150 nm 이하이다.In an example of a method using a metal film (see
패터닝을 위해 금속 필름을 사용하는 방법의 예에서, 다층 구조(16)는 베이스 지지체(17)와 베이스 지지체(17) 상의 수지 층(18)을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 베이스 지지체(17)로서 단일 층 베이스 지지체(14)에 대한 임의의 재료를 사용할 수 있고, 단일 층 베이스 지지체(14)에 대한 임의의 수지는 수지 층(18)에 대해 사용될 수 있다.In an example of a method using a metal film for patterning, the multilayer structure 16 may include a base support 17 and a
패터닝을 위해 수지 층의 두께를 변경하는 방법의 예에서, 단일 층 베이스 지지체(14')는 특정 UV 광 선량에 노출될 때 UV 흡광도가 두께를 조정함으로써 변경될 수 있는 임의의 수지 재료일 수 있다. 수지가 소정의 UV 광 선량에 노출될 때 더 두꺼운 부분이 UV 광을 흡수하고, 더 얇은 부분이 패턴화를 위해 바람직한 양의 UV 광을 투과시키는 한, 이전에 나열된 수지 중 임의의 것이 사용될 수 있다. 일 예에서, 약 500 nm의 더 두꺼운 부분과 약 150 nm의 더 얇은 부분을 갖는 다면체 올리고머성 실세스퀴옥산 기반 수지는 약 30 mJ/cm2 내지 약 60 mJ/cm2 범위의 선량에 노출된 경우 UV 광을 각각 효과적으로 흡수하고 투과할 것이다. 다른 두께가 사용될 수 있으며, UV 선량은 더 두꺼운 영역에서 목적하는 흡수를 달성하고, 더 얇은 영역에서 투과율을 달성하도록 이에 따라 조정될 수 있다.In an example of a method of varying the thickness of a resin layer for patterning, the single layer base support 14' can be any resin material whose UV absorbance when exposed to a particular UV light dose can be varied by adjusting the thickness. . Any of the previously listed resins can be used as long as the thicker portions absorb the UV light when the resin is exposed to a given dose of UV light and the thinner portions transmit the desired amount of UV light for patterning. . In one example, a polyhedral oligomeric silsesquioxane-based resin having a thicker portion of about 500 nm and a thinner portion of about 150 nm is exposed to a dose ranging from about 30 mJ/cm 2 to about 60 mJ/cm 2 In this case, UV light will be effectively absorbed and transmitted respectively. Different thicknesses can be used and the UV dose can be adjusted accordingly to achieve the desired absorption in thicker regions and transmission in thinner regions.
패터닝을 위해 수지 층 두께를 변경하는 방법의 예에서, 다층 구조(16')는 베이스 지지체(17')와 베이스 지지체(17') 상의 수지 층(18')을 포함할 수 있다(도 1e). 이러한 예에서, 단일 층 베이스 지지체(14)로서 사용하기에 적합한 본원에 설명된 임의의 재료는 베이스 지지체(17')로서 사용될 수 있고, 단일 층 베이스 지지체(14')로서 사용하기에 적합한 본원에 설명된 임의의 수지는 수지 층(18')에 대해 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 수지 층(18')의 두꺼운 부분과 얇은 부분은 목적하는 흡수율과 투과율을 달성하도록 조정된다.In an example of how to vary the resin layer thickness for patterning, the multilayer structure 16' can include a base support 17' and a resin layer 18' on the base support 17' (FIG. 1E). . In this example, any material described herein suitable for use as a single
UV 선량, UV 흡수 상수, 및 수지 층 두께 사이의 상관관계는 하기와 같이 표현될 수 있다:The correlation between UV dose, UV absorption constant, and resin layer thickness can be expressed as:
상기 식에서, D0는 수지 층을 패턴화하는 데 필요한 UV 선량이고, D는 수지에 적용되어야 하는 실제 UV 선량이고, k는 흡수 상수이고, d는 수지의 더 얇은 부분의 두께임. 따라서, 실제 UV 선량(D)은 하기와 같이 표현될 수 있다:In the above equation, D 0 is the UV dose required to pattern the resin layer, D is the actual UV dose that must be applied to the resin, k is the absorption constant, and d is the thickness of the thinner portion of the resin. Therefore, the actual UV dose (D) can be expressed as:
일 예에서, 단일 층 베이스 지지체(14') 또는 수지 층(18')은 네거티브 포토레지스트 NR9-1000P(Futurrex 사제)이고, 0.9 μm 두께에서 D0 = 19 mJ/cm2이고, 포토레지스트의 UV 흡수 상수(k)는 3x104 cm-1이고, 포토레지스트의 더 얇은 부분의 두께는 150 nm이고, D는 약 30 mJ/cm2이다.In one example, the single layer base support 14' or resin layer 18' is negative photoresist NR9-1000P (from Futurrex), with D 0 = 19 mJ/cm 2 at 0.9 μm thickness, and the UV of the photoresist. The absorption constant (k) is 3x10 4 cm -1 , the thickness of the thinner part of the photoresist is 150 nm, and D is about 30 mJ/cm 2 .
본원에 설명된 일부 예에서, 단일 층 베이스 지지체(14, 14') 또는 수지 층(18, 18')은 함몰부(20, 20')로 패턴화된다.In some examples described herein, the single
일부 예시 재료(예를 들어, 무기 옥시드)는 선택적으로 증착, 에어로졸 프린팅, 또는 잉크젯 프린팅을 통해 도포될 수 있으며, 함몰부(20, 20')는 이러한 공정 중 형성될 수 있다. 다른 예시 재료, 예를 들어 중합체성 수지는 도포 후 함몰부(20, 20')를 형성하기 위해 패턴화될 수 있다. 예를 들어, 중합체성 수지는 화학 증착, 딥 코팅, 덩크 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 퍼들 디스펜싱, 초음파 스프레이 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 에어로졸 프린팅, 스크린 프린팅, 마이크로접촉 프린팅과 같은 적합한 기술을 사용하여 침착될 수 있다. 적합한 패터닝 기술은 포토리소그래피, 나노임프린트 리소그래피(NIL), 스탬핑 기술, 엠보싱 기술, 몰딩 기술, 마이크로에칭 기술 등을 포함한다.Some exemplary materials (e.g., inorganic oxides) may optionally be applied via vapor deposition, aerosol printing, or inkjet printing, and
단일 층 베이스 지지체(14, 14') 또는 베이스 지지체(17, 17')는 범위가 약 2 mm 내지 약 300 mm인, 예를 들어 약 200 mm 내지 약 300 mm 범위인 직경을 갖는 원형 시트, 패널, 웨이퍼, 다이 등일 수 있거나, 이의 최대 치수가 최대 약 10 피트(약 3 미터)인 직사각형 시트, 패널, 웨이퍼, 다이 등일 수 있다. 일 예로서, 다이는 약 0.1 mm 내지 약 10 mm 범위의 깊이를 가질 수 있다. 예시적인 치수가 제공되었지만, 단일 층 베이스 지지체(14, 14') 또는 베이스 지지체(17, 17')가 임의의 적합한 치수를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.The single
일 예에서, 플로우 채널(12)은 실질적으로 직사각형 구성을 갖는다(예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이 곡선 단부를 갖는). 플로우 채널(12)의 길이 및 깊이는, 단일 층 베이스 지지체(14, 14')의 부분 또는 다층 구조(16, 16')의 수지 층(18, 18')이 플로우 채널(12)을 둘러싸고 리드(도시되지 않음) 또는 다른 패턴화된 구조에 대한 부착에 사용가능하도록 선택될 수 있다.In one example, flow
플로우 채널(12)의 깊이는 미세접촉, 에어로졸 또는 잉크젯 프린팅이 플로우 채널(12) 벽을 한정하는 별도의 재료를 침착시키는 데 사용될 때 단층 두께만큼 얕을 수 있다. 다른 예에서, 플로우 채널(12)의 깊이는 약 1 μm, 약 10 μm, 약 50 μm, 약 100 μm 이상일 수 있다. 일 예에서, 깊이는 약 10 μm 내지 약 100 μm의 범위일 수 있다. 다른 예에서, 깊이는 약 10 μm 내지 약 30 μm의 범위일 수 있다. 또 다른 예에서, 깊이는 약 5 μm 이하이다. 플로우 채널(12)의 깊이가 상기 명시된 값보다 크거나, 작거나, 그 사이에 있을 수 있음이 이해되어야 한다.The depth of the
도 1b, 도 1c, 도 1d, 및 도 1e는 플로우 채널(12) 내의 구조의 예를 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 구조는 간극 영역(22)에 의해 분리된 동일한 깊이의 함몰부(20)를 포함한다. 이러한 예에서, 관능화 층(24)은 각각의 함몰부(20)에 형성된다. 도 1c에 도시된 바와 같이, 구조는 간극 영역(22)에 의해 분리된 상이한 깊이 D1, D2의 함몰부(20)를 포함한다. 이러한 예에서, 관능화 층(24, 26)은 상이한 함몰부(20)에 형성된다. 단일 층 베이스 지지체(14')의 표면에도 관능화 층 패드(28)가 형성된다. 도 1d에 도시된 바와 같이, 구조는 단일 층 베이스 지지체(14) 위의 실질적으로 평평한 표면을 가로질러, 간극 영역(22')에 의해 분리된 복수의 관능화 층 패드(28)를 포함한다. 도 1e에 도시된 바와 같이, 구조는 간극 영역(22)에 의해 분리된 다중-깊이 함몰부(20')와 다중-깊이 함몰부(20')의 서로 상이한 표면 상에 형성된 관능화 층(24, 26)을 포함한다. 또 다른 예에서, 수지 재료 돌출부는 함몰부(20)에 형성될 수 있고, 관능화 층(24)은 이러한 수지 재료 돌출부 위에 형성될 수 있다. 이의 예는 도 6e에 도시되어 있다.1B, 1C, 1D, and 1E show examples of structures within
규칙적인 패턴, 반복 패턴, 및 불규칙한 패턴을 포함하는, 관능화 층 패드(28) 및 함몰부(20, 20')의 다수의 상이한 레이아웃이 예상될 수 있다. 일 예에서, 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')는 조밀한 패킹과 개선된 밀도를 위해 육각 격자로 배치된다. 다른 레이아웃은 예를 들어 직선(직사각형) 레이아웃, 삼각형 레이아웃 등을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 레이아웃 또는 패턴은 행과 열의 x-y 포맷일 수 있다. 일부 다른 예에서, 레이아웃 또는 패턴은 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20') 및 간극 영역(22, 22')의 반복 배열일 수 있다. 또 다른 예에서, 레이아웃 또는 패턴은 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20') 및 간극 영역(22, 22')의 무작위 배열일 수 있다.A number of different layouts of
레이아웃 또는 패턴은 한정된 영역의 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')의 밀도(개수)에 관련하여 특징지어질 수 있다. 예를 들어, 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')는 mm2 당 대략 2백만의 밀도로 존재할 수 있다. 밀도는 예를 들어 약 100/mm2, 약 1,000/mm2, 약 10만/mm2, 약 100만/mm2, 약 200만/mm2, 약 500만/mm2, 약 1000만/mm2, 약 5000만/mm2 또는 그 이상, 또는 그 이하를 포함하는 상이한 밀도로 조정될 수 있다. 밀도는 상기 범위에서 선택된 하위 값들 중 하나와 상위 값 중 하나 사이에 있을 수 있거나, 다른 밀도(제시된 범위 이외)가 사용될 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다. 예로서, 고밀도 어레이는 약 100 nm 미만에 의해 분리된 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')를 갖는 것을 특징으로 할 수 있고, 중밀도 어레이는 약 400 nm 내지 약 1 μm에 의해 분리된 관능화 층 패드(30) 및/또는 함몰부(20, 20')를 갖는 것을 특징으로 할 수 있고, 저밀도 어레이는 약 1 μm 초과에 의해 분리된 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.The layout or pattern may be characterized in terms of the density (number) of defined areas of
관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')의 레이아웃 또는 패턴은 또한 또는 대안적으로 평균 피치, 또는 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')의 중심에서 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')의 인접한 세트의 중심까지의 간격(중심 사이 간격) 또는 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')의 우측 가장자리에서 관능화 층 패드(28) 및/또는 함몰부(20, 20')의 인접한 세트의 좌측 가장자리까지의 간격(가장자리 사이 간격)의 관점에서 특징지어질 수 있다. 패턴은 규칙적일 수 있어서, 평균 피치 주위의 변동 계수가 작거나, 패턴은 비규칙적일 수 있으며, 이 경우에 변동 계수는 비교적 클 수 있다. 어느 경우에도, 평균 피치는 예를 들어 약 50 nm, 약 0.15 μm, 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 5 μm, 약 10 μm, 약 100 μm 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 특정 패턴에 대한 평균 피치는 상기 범위로부터 선택된 하한 값 중 하나와 상한 값 중 하나 사이에 있을 수 있다. 일 예에서, 함몰부(20)는 약 1.5 μm의 피치(중심간 간격)를 갖는다. 예시적인 평균 피치 값이 제공되었지만, 다른 평균 피치 값이 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.The layout or pattern of the
각각의 함몰부(20, 20)의 크기는 이의 부피, 개구 면적, 깊이, 및/또는 직경 또는 길이 및 깊이에 의해 특징지어질 수 있다. 예를 들어, 부피는 약 1×10-3 μm3 내지 약 100 μm3의 범위, 예를 들어 약 1×10-2 μm3, 약 0.1 μm3, 약 1 μm3, 약 10 μm3, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 다른 예의 경우, 개구 면적은 약 1×10-3 μm2 내지 약 100 μm2의 범위, 예를 들어 약 1×10-2 μm2, 약 0.1 μm2, 약 1 μm2, 적어도 약 10 μm2, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 또 다른 예의 경우, 깊이는 약 0.1 μm 내지 약 100 μm의 범위, 예를 들어 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 10 μm, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 다른 예의 경우, 깊이는 약 0.1 μm 내지 약 100 μm의 범위, 예를 들어 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 10 μm, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 또 다른 예의 경우, 직경 또는 길이 및 깊이의 각각은 약 0.1 μm 내지 약 100 μm의 범위, 예를 들어 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 10 μm, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다.The size of each
각각의 관능화 층 패드(28)의 크기는 이의 상부 표면적, 높이, 및/또는 직경 또는 길이 및 깊이를 특징으로 할 수 있다. 일 예에서, 상부 표면적은 약 1×10-3 μm2 내지 약 100 μm2의 범위, 예를 들어 약 1×10-2 μm2, 약 0.1 μm2, 약 1 μm2, 적어도 약 10 μm2, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 또 다른 예의 경우, 높이는 약 0.1 μm 내지 약 100 μm의 범위, 예를 들어 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 10 μm, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다. 또 다른 예의 경우, 직경 또는 길이 및 깊이의 각각은 약 0.1 μm 내지 약 100 μm의 범위, 예를 들어 약 0.5 μm, 약 1 μm, 약 10 μm, 또는 그 이상, 또는 그 이하일 수 있다.The size of each
구조의 각각은 또한 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)를 포함한다. 각각의 예에서, 관능화 층(24, 26) 또는 관능화 층 패드(28)는 이에 부착된 프라이머 세트를 갖는 영역을 나타낸다. 프라이머 세트(29)의 일부 예(도 1b, 1c, 및 1d)는 순차적 페어드 엔드 시퀀싱에 사용되는 2개의 상이한 프라이머(31, 33)를 포함한다. 다른 예는 동시 페어드 엔드 시퀀싱에서 사용되는 상이한 프라이머 세트(30, 32)(도 1e)를 포함한다.Each of the structures also includes a functionalized layer (24, 26) and/or a functionalized layer pad (28). In each example,
본원에 개시된 일부 예에서, 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)는 화학적으로 동일하고, 본원에 개시된 임의의 기술을 사용하여 프라이머 세트(29 또는 30, 32)를 목적하는 층(24, 26), 및/또는 패드(28에 고정시킬 수 있다. 본원에 개시된 다른 예에서, 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)는 화학적으로 상이하고(예를 들어, 각각의 프라이머 세트(29 또는 30, 32) 부착을 위해 상이한 관능기를 포함함), 본원에 개시된 임의의 기술을 사용하여 프라이머 세트(29 또는 30, 32)를 각각의 층(24, 26) 및/또는 패드(28)에 고정시킬 수 있다. 본원에 개시된 다른 예에서, 관능화 층(24, 26) 또는 관능화 층 패드(28)를 형성하도록 도포된 재료는 사전 그래프트된 각각의 프라이머 세트(29 또는 30, 32)를 가질 수 있고, 이에 따라 관능화 층(24, 26) 또는 관능화 층 패드(28)의 고정화 화학 구조는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.In some examples disclosed herein, the
일부 예에서, 관능화 층(24, 26) 또는 관능화 층 패드(28)는 액체가 흡수될 때 팽윤될 수 있고, 예를 들어 건조에 의해 액체가 제거될 때 수축될 수 있는 임의의 겔 재료일 수 있다. 일 예에서, 겔 재료는 중합체성 히드로겔이다. 일 예에서, 중합체성 히드로겔은 아크릴아미드 공중합체를 포함한다. 아크릴아미드 공중합체의 일부 예는 하기 구조식 (I)로 나타내어진다:In some examples, the functionalized layers 24, 26 or the
상기 식에서:In the above equation:
RA는 아지도, 선택적으로 치환된 아미노, 선택적으로 치환된 알케닐, 선택적으로 치환된 알킨, 할로겐, 선택적으로 치환된 히드라존, 선택적으로 치환된 히드라진, 카르복실, 히드록시, 선택적으로 치환된 테트라졸, 선택적으로 치환된 테트라진, 니트릴 옥시드, 니트론, 설페이트 및 티올로 이루어진 군으로부터 선택되고;R A is azido, optionally substituted amino, optionally substituted alkenyl, optionally substituted alkyne, halogen, optionally substituted hydrazone, optionally substituted hydrazine, carboxyl, hydroxy, optionally substituted selected from the group consisting of tetrazoles, optionally substituted tetrazines, nitrile oxides, nitrones, sulfates and thiols;
RB는 H 또는 선택적으로 치환된 알킬이고;R B is H or optionally substituted alkyl;
RC, RD 및 RE는 각각 독립적으로 H 및 선택적으로 치환된 알킬로 이루어진 군으로부터 선택되고;R C , R D and R E are each independently selected from the group consisting of H and optionally substituted alkyl;
각각의 -(CH2)p-는 선택적으로 치환될 수 있고;Each -(CH 2 ) p - may be optionally substituted;
p는 1 내지 50의 범위의 정수이고;p is an integer ranging from 1 to 50;
n은 1 내지 50,000의 범위의 정수이고;n is an integer ranging from 1 to 50,000;
m은 1 내지 100,000 범위의 정수이다.m is an integer ranging from 1 to 100,000.
구조식 (I)로 나타내어진 아크릴아미드 공중합체의 일 특정 예는 폴리(N-(5-아지도아세트아미딜펜틸)아크릴아미드-코-아크릴아미드, PAZAM이다.One specific example of an acrylamide copolymer represented by structural formula (I) is poly(N-(5-azidoacetamidylpentyl)acrylamide-co-acrylamide, PAZAM.
당업자는 구조식 (I)에서 반복된 "n" 및 "m" 특징부의 배열이 대표적이며, 단량체성 서브유닛이 중합체 구조(예를 들어, 랜덤, 블록, 패턴화 또는 이의 조합)에서 임의의 순서로 존재할 수 있음을 알 것이다.Those skilled in the art will recognize that the arrangement of repeated "n" and "m" features in structural formula (I) is representative, and that the monomeric subunits can be arranged in any order in the polymer structure (e.g., random, block, patterned, or combinations thereof). You will know that it can exist.
아크릴아미드 공중합체의 분자량은 약 5 kDa 내지 약 1500 kDa, 또는 약 10 kDa 내지 약 1000 kDa 범위일 수 있거나, 특정 예에서, 약 312 kDa일 수 있다.The molecular weight of the acrylamide copolymer may range from about 5 kDa to about 1500 kDa, or from about 10 kDa to about 1000 kDa, or in certain instances, about 312 kDa.
일부 예에서, 아크릴아미드 공중합체는 선형 중합체이다. 일부 다른 예에서, 아크릴아미드 공중합체는 약하게 가교결합된 중합체이다.In some examples, the acrylamide copolymer is a linear polymer. In some other examples, the acrylamide copolymer is a weakly crosslinked polymer.
다른 예에서, 겔 재료는 구조식 (I)의 변형체일 수 있다. 일 예에서, 아크릴아미드 단위는 N,N-디메틸아크릴아미드()로 치환될 수 있다. 이러한 예에서, 구조식 (I)의 아크릴아미드 단위는 로 치환될 수 있으며, 상기 식에서 RD, RE 및 RF는 각각 H 또는 C1 내지 C6 알킬이고, RG 및 RH는 각각 C1 내지 C6 알킬(아크릴아미드의 경우와 같이 H 대신)이다. 이러한 예에서, q는 1 내지 100,000 범위의 정수일 수 있다. 다른 예에서, 아크릴아미드 단위 이외에, N,N-디메틸아크릴아미드가 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 구조식 (I)은 반복되는 "n" 및 "m" 특징부 이외에 를 포함할 수 있으며, 상기 식에서 RD, RE 및 RF는 각각 H 또는 C1 내지 C6 알킬이고, RG 및 RH는 각각 C1 내지 C6 알킬이다. 이러한 예에서, q는 1 내지 100,000 범위의 정수일 수 있다.In another example, the gel material may be a variant of structural formula (I). In one example, the acrylamide unit is N,N-dimethylacrylamide ( ) can be replaced with. In this example, the acrylamide unit of structural formula (I) is may be substituted with, wherein R D , R E and R F are each H or C1 to C6 alkyl, and R G and R H are each C1 to C6 alkyl (instead of H as in the case of acrylamide). In this example, q can be an integer ranging from 1 to 100,000. In another example, in addition to acrylamide units, N,N-dimethylacrylamide may be used. In this example, structural formula (I) contains, in addition to the repeating "n" and "m" features may include, wherein R D , R E and R F are each H or C1 to C6 alkyl, and R G and R H are each C1 to C6 alkyl. In this example, q can be an integer ranging from 1 to 100,000.
중합체성 히드로겔의 다른 예로서, 구조식 (I)의 반복되는 "n" 특징부는 하기 구조식 (II)를 갖는 헤테로시클릭 아지도 기를 포함하는 단량체로 치환될 수 있다:As another example of a polymeric hydrogel, the repeating "n" feature of structure (I) can be replaced with a monomer comprising a heterocyclic azido group having structure (II):
상기 식에서, R1은 H 또는 C1 내지 C6 알킬이고; R2는 H 또는 C1 내지 C6 알킬이고; L은 탄소, 산소 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 2 내지 20개의 원자를 갖는 선형 사슬 및 사슬 내 탄소 및 임의의 질소 원자 상의 10개의 선택적인 치환기를 포함하는 링커이고; E는 탄소, 산소 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 원자, 및 사슬 내 탄소 및 임의의 질소 원자 상의 선택적인 치환기를 포함하는 선형 사슬이며; A는 N에 부착된 H 또는 C1 내지 C4 알킬을 갖는 N 치환된 아미드이고; Z는 질소 함유 헤테로사이클이다. Z의 예는 단일 시클릭 구조 또는 융합 구조로서 존재하는 5 내지 10개의 탄소 함유 고리 구성원을 포함한다. Z의 일부 특정 예는 피롤리디닐, 피리디닐 또는 피리미디닐을 포함한다. 또 다른 예로서, 겔 재료는 하기 구조식 (III) 및 (IV)의 각각의 반복 단위를 포함할 수 있다:In the above formula, R 1 is H or C1 to C6 alkyl; R 2 is H or C1 to C6 alkyl; L is a linker comprising a linear chain having 2 to 20 atoms selected from the group consisting of carbon, oxygen and nitrogen and 10 optional substituents on carbon and any nitrogen atom in the chain; E is a linear chain comprising 1 to 4 atoms selected from the group consisting of carbon, oxygen and nitrogen, and optional substituents on carbon and any nitrogen atoms in the chain; A is an N substituted amide with H or C1 to C4 alkyl attached to N; Z is a nitrogen-containing heterocycle. Examples of Z include 5 to 10 carbon containing ring members that exist as single cyclic structures or fused structures. Some specific examples of Z include pyrrolidinyl, pyridinyl, or pyrimidinyl. As another example, the gel material may include repeating units of each of the following structural formulas (III) and (IV):
및 and
상기 식에서, R1a, R2a, R1b 및 R2b 각각은 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 알킬 또는 선택적으로 치환된 페닐로부터 선택되고; R3a 및 R3b 각각은 독립적으로 수소, 선택적으로 치환된 알킬, 선택적으로 치환된 페닐 또는 선택적으로 치환된 C7 내지 C14 아르알킬로부터 선택되고; L1 및 L2 각각은 독립적으로 선택적으로 치환된 알킬렌 링커 또는 선택적으로 치환된 헤테로알킬렌 링커로부터 선택된다.wherein R 1a , R 2a , R 1b and R 2b are each independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl, or optionally substituted phenyl; R 3a and R 3b are each independently selected from hydrogen, optionally substituted alkyl, optionally substituted phenyl or optionally substituted C7 to C14 aralkyl; Each of L 1 and L 2 is independently selected from an optionally substituted alkylene linker or an optionally substituted heteroalkylene linker.
또 다른 예에서, 아크릴아미드 공중합체는 니트록시드 매개 중합을 사용하여 형성되고, 따라서 공중합체 사슬의 적어도 일부는 알콕시아민 말단 기를 갖는다. 공중합체 사슬에서, 용어 "알콕시아민 말단 기"는 휴면 종 -ONR1R2를 지칭하며, 상기 식에서 각각의 R1 및 R2는 동일하거나 상이할 수 있으며, 독립적으로 선형 또는 분지형 알킬, 또는 고리 구조일 수 있고, 산소 원자는 공중합체 사슬의 나머지 부분에 부착된다. 일부 예에서, 알콕시아민은 또한 예를 들어 구조식 (I)의 위치 RA에서, 반복 아크릴아미드 단량체의 일부에 도입될 수 있다. 이와 같이, 일 예에서, 구조식 (I)은 알콕시아민 말단 기를 포함하고; 다른 예에서, 구조식 (I)은 측쇄의 적어도 일부에 알콕시아민 말단 기 및 알콕시아민 기를 포함한다.In another example, an acrylamide copolymer is formed using nitroxide mediated polymerization, such that at least some of the copolymer chains have alkoxyamine end groups. In a copolymer chain, the term "alkoxyamine end group" refers to the dormant species -ONR 1 R 2 , where each R 1 and R 2 may be the same or different and independently represent linear or branched alkyl, or It may be a ring structure, and the oxygen atom is attached to the remainder of the copolymer chain. In some instances, an alkoxyamine may also be introduced into some of the repeating acrylamide monomers, for example at position R A in structural formula (I). As such, in one example, structural formula (I) includes an alkoxyamine end group; In another example, structural formula (I) includes an alkoxyamine end group and an alkoxyamine group in at least some of the side chains.
목적하는 화학 물질로 관능화될 수 있는 한, 다른 분자, 예를 들어 프라이머 세트(들)(29, 또는 30, 32)가 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)를 형성하는 데 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)에 적합한 재료의 일부 예는 관능화된 실란, 예컨대 노르보르넨 실란, 아지도 실란, 알킨 관능화된 실란, 아민 관능화된 실란, 말레이미드 실란, 또는 목적하는 화학 물질을 각각 부착시킬 수 있는 관능기를 갖는 임의의 다른 실란을 포함한다. 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)에 적합한 재료의 또 다른 예는 콜로이드성 구조를 갖는 것, 예컨대 아가로오스; 또는 중합체 메시 구조, 예컨대 젤라틴; 또는 가교결합된 중합체 구조, 예컨대 폴리아크릴아미드 중합체 및 공중합체, 실란 비함유 아크릴아미드(SFA) 또는 SFA의 아지도 분해된(azidolyzed) 버전을 갖는 것들을 포함한다. 적합한 폴리아크릴아미드 중합체의 예는 아크릴아미드 및 아크릴산, 또는 비닐 기를 포함하는 아크릴산으로부터, 또는 [2+2] 광고리화 첨가반응을 형성하는 단량체로부터 합성될 수 있다. 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)에 적합한 재료의 또 다른 예는 아크릴아미드 및 아크릴레이트의 혼합된 공중합체를 포함한다. 아크릴 단량체(예를 들어, 아크릴아미드, 아크릴레이트 등)를 함유하는 다양한 중합체 구조, 예컨대 덴드리머(예를 들어, 멀티-아암 또는 별모양 중합체), 성상 또는 별모양-블록 중합체 등을 포함하는 분지형 중합체가 본원에 개시된 예에 사용될 수 있다. 예를 들어, 단량체(예를 들어, 아크릴아미드, 촉매를 함유하는 아크릴아미드 등)는 덴드리머의 분지(아암)에 무작위로 또는 블록으로 혼입될 수 있다.Other molecules, e.g., primer set(s) 29, or 30, 32, may be added to the
관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)를 위한 겔 재료는 니트록시드 매개 중합(NMP), 가역적 첨가-단편화 사슬 전달(RAFT) 중합 등과 같은 임의의 적합한 공중합 공정을 사용하여 형성될 수 있다.The gel material for the
하부의 베이스 지지체(14, 14') 또는 수지 층(18, 18')에 대한 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)의 부착은 공유 결합을 통할 수 있다. 일부 경우에서, 하부의 베이스 지지체(14, 14') 또는 수지 층(18, 18')이 예를 들어 실란화 또는 플라즈마 애싱을 통해 먼저 활성화될 수 있다. 공유 결합은 다양한 사용 동안 플로우 셀(10)의 수명에 걸쳐 목적하는 영역에서 프라이머 세트(들)(29 또는 30, 32)를 유지하는 데 도움이 된다.Attachment of the functionalized
구조의 각각은 또한 각각의 관능화 층(24, 26) 및/또는 패드(28)에 부착된 프라이머 세트(들)(29 또는 30, 32)를 포함한다.Each of the structures also includes a primer set(s) 29 or 30, 32 attached to the
프라이머 세트(29)는 순차적 페어드 엔드 시퀀싱에 사용되는 2개의 상이한 프라이머(31, 33)를 포함한다. 예로서, 프라이머 세트(29)는 본원에 제시된 P5 및 P7 프라이머, P15 및 P7 프라이머, 또는 PA 프라이머, PB 프라이머, PC 프라이머 및 PD 프라이머의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예로서, 프라이머 세트(29)는 임의의 2개의 PA, PB, PC 및 PD 프라이머, 또는 하나의 PA 프라이머와 하나의 PB, PC 또는 프라이머 PD의 임의의 조합, 또는 하나의 PB 프라이머와 하나의 PC 또는 프라이머 PD의 임의의 조합, 또는 하나의 PC 프라이머와 하나의 프라이머 PD의 임의의 조합을 포함할 수 있다.Primer set (29) includes two different primers (31, 33) used for sequential paired-end sequencing. By way of example, primer set 29 may include the P5 and P7 primers, P15 and P7 primers, or any combination of the PA primers, PB primers, PC primers, and PD primers set forth herein. By way of example, primer set 29 may be any combination of any two PA, PB, PC and PD primers, or one PA primer and one PB, PC or primer PD, or one PB primer and one PC. or any combination of primers PD, or any combination of one PC primer and one primer PD.
P5 및 P7 프라이머의 예는 시퀀싱을 위해 Illumina Inc.에서 판매되는 시판 플로우 셀의 표면에서, 예를 들어 HiSeq™, HiSeqX™, MiSeq™, MiSeqDX™, MiNISeq™, NextSeq™, NextSeqDX™, NovaSeq™, iSEQTM, Genome Analyzer™, 및 다른 기기 플랫폼에서 사용된다. P5 프라이머(절단가능한 프라이머로 표시됨)는 다음과 같다:Examples of P5 and P7 primers can be found on the surface of commercial flow cells sold by Illumina Inc. for sequencing, such as HiSeq™, HiSeqX™, MiSeq™, MiSeqDX™, MiNISeq™, NextSeq™, NextSeqDX™, NovaSeq™, Used in iSEQ ™ , Genome Analyzer™, and other instrument platforms. The P5 primers (denoted cleavable primers) are:
P5: 5' → 3'P5: 5' → 3'
AATGATACGGCGACCACCGAGAUCTACAC(서열 번호 1)AATGATACGGCGACCACCGAGAUCTACAC (SEQ ID NO: 1)
P7 프라이머(절단가능한 프라이머로 표시됨)는 하기 중 임의의 것일 수 있다:The P7 primer (denoted cleavable primer) may be any of the following:
P7 #1: 5' → 3'P7 #1: 5' → 3'
CAAGCAGAAGACGGCATACGAnAT(서열 번호 2)CAAGCAGAAGACGGCATACGAnAT (SEQ ID NO: 2)
P7 #2: 5' → 3'P7 #2: 5' → 3'
CAAGCAGAAGACGGCATACnAGAT(서열 번호 3)CAAGCAGAAGACGGCATACnAGAT (SEQ ID NO: 3)
여기서, "n"은 각각의 서열의 8-옥소구아닌 또는 우라실이다.where “n” is 8-oxoguanine or uracil in the respective sequence.
P15 프라이머(절단가능한 프라이머로 표시됨)는 다음과 같다:The P15 primers (denoted cleavable primers) are:
P15: 5' → 3'P15: 5' → 3'
AATGATACGGCGACCACCGAGAnCTACAC(서열 번호 4)AATGATACGGCGACCACCGAGAnCTACAC (SEQ ID NO: 4)
여기서 "n"은 알릴-T이다.where “n” is allyl-T.
상기 언급된 기타 프라이머(PA-PD, 절단불가능한 프라이머로 표시됨)는 하기를 포함한다:Other primers mentioned above (PA-PD, denoted as non-cleavable primer) include:
PA 5' → 3'PA 5' → 3'
GCTGGCACGTCCGAACGCTTCGTTAATCCGTTGAG(서열 번호 5)GCTGGCACGTCCGAACGCTTCGTTAATCCGTTGAG (SEQ ID NO: 5)
cPA (PA') 5' → 3'cPA (PA') 5' → 3'
CTCAACGGATTAACGAAGCGTTCGGACGTGCCAGC(서열 번호 6)CTCAACGGATTAACGAAGCGTTCGGACGTGCCAGC (SEQ ID NO: 6)
PB 5' → 3'PB 5' → 3'
CGTCGTCTGCCATGGCGCTTCGGTGGATATGAACT(서열 번호 7)CGTCGTCTGCCATGGCGCTTCGGTGGATATGAACT (SEQ ID NO: 7)
cPB (PB') 5' → 3'cPB (PB') 5' → 3'
AGTTCATATCCACCGAAGCGCCATGGCAGACGACG(서열 번호 8)AGTTCATATCCACCGAAGCGCCATGGCAGACGACG (SEQ ID NO: 8)
PC 5' → 3'PC 5' → 3'
ACGGCCGCTAATATCAACGCGTCGAATCCGCAACT(서열 번호 9)ACGGCCGCTAATATCAACGCGTCGAATCCGCAACT (SEQ ID NO: 9)
cPC (PC') 5' → 3'cPC (PC') 5' → 3'
AGTTGCGGATTCGACGCGTTGATATTAGCGGCCGT(서열 번호 10)AGTTGCGGATTCGACGCGTTGATATTAGCGGCCGT (SEQ ID NO: 10)
PD 5' → 3'PD 5' → 3'
GCCGCGTTACGTTAGCCGGACTATTCGATGCAGC(서열 번호 11)GCCGCGTTACGTTAGCCGGACTATTCGATGCAGC (SEQ ID NO: 11)
cPD (PD') 5' → 3'cPD (PD') 5' → 3'
GCTGCATCGAATAGTCCGGCTAACGTAACGCGGC(서열 번호 12)GCTGCATCGAATAGTCCGGCTAACGTAACGCGGC (SEQ ID NO: 12)
PA-PD의 예시 서열에는 표시되지 않았지만, 이들 프라이머 중 임의의 것은 가닥의 임의의 지점에서 우라실, 8-옥소구아닌, 알릴-T 등과 같은 절단 부위를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 나아가, P5, P7, 및 P15 프라이머는 가닥에서 절단 부위(예를 들어, 우라실, 8-옥소구아닌, 알릴-T 등)를 제거함으로써 절단불가능할 수 있다.Although not indicated in the example sequence of PA-PD, it should be understood that any of these primers may contain cleavage sites such as uracil, 8-oxoguanine, allyl-T, etc., at any point in the strand. Furthermore, P5, P7, and P15 primers can be rendered non-cleavable by removing cleavage sites (e.g., uracil, 8-oxoguanine, allyl-T, etc.) from the strand.
본원에 개시된 프라이머 각각은 또한 프라이머 서열의 5' 말단에 폴리T 서열을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리T 영역은 2개의 T 염기 내지 20개의 T 염기를 포함한다. 특정 예로서, 폴리T 영역은 3, 4, 5, 6, 7 또는 10개의 T 염기를 포함할 수 있다.Each of the primers disclosed herein may also include a polyT sequence at the 5' end of the primer sequence. In some examples, the polyT region includes between 2 T bases and 20 T bases. As specific examples, a polyT region may contain 3, 4, 5, 6, 7, or 10 T bases.
각 프라이머의 5' 말단은 링커(예를 들어, 도 2b 및 도 2d를 참조하여 기재된 46, 46')를 포함할 수도 있다. 관능화 층(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)의 표면 관능기에 부착될 수 있는 말단 알킨 기 또는 다른 적합한 말단 관능기를 포함하는 임의의 링커가 사용될 수 있다. 일 예에서, 프라이머는 헥시닐로 종결된다.The 5' end of each primer may include a linker (e.g., 46, 46' described with reference to FIGS. 2B and 2D). Any linker comprising a terminal alkyne group or other suitable terminal functional group that can be attached to a surface functional group of the functionalized
프라이머 세트(30, 32)는 한 세트가 절단불가한 제1 프라이머와 절단가능한 제2 프라이머를 포함하고, 다른 세트가 절단가능한 제1 프라이머와 절단불가한 제2 프라이머를 포함한다는 점에서 관련이 있다. 이러한 프라이머 세트(30, 32)는 단일 주형 가닥이 두 프라이머 세트(30, 32) 모두에 걸쳐 증폭되고 클러스터링되도록 하며, 또한 세트(30, 32)의 반대쪽 프라이머에 존재하는 절단 기로 인해 인접한 관능화 층(24, 26)(예를 들어, 도 1e에 도시된 바와 같음)에서 정방향 및 역방향 가닥이 생성될 수 있도록 한다. 이러한 프라이머 세트(30, 32)의 예는 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 논의될 것이다.Primer sets 30, 32 are related in that one set includes a first non-cleavable primer and a second cleavable primer, and the other set includes a first cleavable primer and a second non-cleavable primer. . These primer sets (30, 32) allow a single template strand to be amplified and clustered across both primer sets (30, 32) and also allow for the cleavage groups present in opposing primers of the set (30, 32) to separate adjacent functionalized layers. (24, 26) (e.g., as shown in Figure 1 e), allowing forward and reverse strands to be generated. Examples of such primer sets 30, 32 will be discussed with reference to FIGS. 2A-2D.
도 2a 내지 도 2d는 관능화 층(24, 26)에 부착된 프라이머 세트(30A, 32A, 30B, 32B, 30C, 32C, 및 30D, 32D)의 상이한 구성을 도시한다.2A-2D show different configurations of primer sets 30A, 32A, 30B, 32B, 30C, 32C, and 30D, 32D attached to functionalization layers 24, 26.
제1 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 및 30D) 각각은 절단불가한 제1 프라이머(34 또는 34') 및 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36')를 포함하고; 제2 프라이머 세트(32A, 32B, 32C, 및 32D) 각각은 절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38') 및 절단불가한 제2 프라이머(40 또는 40')를 포함한다.Each of the first primer sets (30A, 30B, 30C, and 30D) includes a first non-cleavable primer (34 or 34') and a second cleavable primer (36 or 36'); Each of the second primer sets (32A, 32B, 32C, and 32D) includes a first cleavable primer (38 or 38') and a second non-cleavable primer (40 or 40').
절단불가한 제1 프라이머(34 또는 34') 및 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36')는 올리고뉴클레오티드 쌍이며, 예를 들어 절단불가한 제1 프라이머(34 또는 34')는 정방향 증폭 프라이머이고, 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36')는 역방향 증폭 프라이머이거나, 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36')는 정방향 증폭 프라이머이고, 절단불가한 제1 프라이머(34 또는 34')는 역방향 증폭 프라이머이다. 제1 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 및 30D)의 각각의 예에서, 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36')는 절단 부위(42)를 포함하는 반면, 절단불가한 제1 프라이머(34 또는 34')는 절단 부위(42)를 포함하지 않는다.The first non-cleavable primer (34 or 34') and the second cleavable primer (36 or 36') are an oligonucleotide pair, for example the first non-cleavable primer (34 or 34') is a forward amplification primer. , the cleavable second primer (36 or 36') is a reverse amplification primer, or the cleavable second primer (36 or 36') is a forward amplification primer, and the non-cleavable first primer (34 or 34') is a reverse amplification primer. It's a primer. In each example of the first primer set (30A, 30B, 30C, and 30D), the second cleavable primer (36 or 36') includes a cleavage site (42), while the first non-cleavable primer (34) or 34') does not include the
절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38') 및 절단불가한 제2 프라이머(40 또는 40')는 또한 올리고뉴클레오티드 쌍이며, 예를 들어 절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38')는 정방향 증폭 프라이머이고, 절단불가한 제2 프라이머(40 또는 40')는 역방향 증폭 프라이머이거나, 절단불가한 제2 프라이머(40 또는 40')는 정방향 증폭 프라이머이고, 절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38')는 역방향 증폭 프라이머이다. 제2 프라이머 세트(32A, 32B, 32C, 및 32D)의 각각의 예에서, 절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38')는 절단 부위(42' 또는 44)를 포함하는 반면, 절단불가한 제2 프라이머(40 또는 40')는 절단 부위(42' 또는 44)를 포함하지 않는다.The first cleavable primer (38 or 38') and the second non-cleavable primer (40 or 40') are also an oligonucleotide pair, for example the first cleavable primer (38 or 38') is a forward amplification primer and , the non-cleavable second primer (40 or 40') is a reverse amplification primer, or the second non-cleavable primer (40 or 40') is a forward amplification primer, and the first cleavable primer (38 or 38') is a reverse amplification primer. It is an amplification primer. In each example of the second primer set (32A, 32B, 32C, and 32D), the first cleavable primer (38 or 38') includes a cleavage site (42' or 44), while the second non-cleavable primer (38 or 38') includes a cleavage site (42' or 44). Primer (40 or 40') does not include the cleavage site (42' or 44).
제1 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 및 30D)의 절단불가한 제1 프라이머(34 또는 34') 및 제2 프라이머 세트(32A, 32B, 32C, 및 32D)의 절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38')는 절단가능한 제1 프라이머(38 또는 38')가 뉴클레오티드 서열 또는 뉴클레오티드 서열에 부착된 링커(46')에 통합된 절단 부위(42' 또는 44)를 포함하는 것을 제외하고는, 동일한 뉴클레오티드 서열을 갖는다(예를 들어, 둘 모두 정방향 증폭 프라이머임)것이 이해될 것이다. 유사하게, 제1 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 및 30D)의 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36') 및 제2 프라이머 세트(32A, 32B, 32C, 및 32D)의 절단불가한 제2 프라이머(40 또는 40')는 절단가능한 제2 프라이머(36 또는 36')가 뉴클레오티드 서열 또는 뉴클레오티드 서열에 부착된 링커(46)에 통합된 절단 부위(42)를 포함하는 것을 제외하고는, 동일한 뉴클레오티드 서열을 갖는다(예를 들어, 둘 모두 역방향 증폭 프라이머임).a non-cleavable first primer (34 or 34') of the first primer set (30A, 30B, 30C, and 30D) and a cleavable first primer (38) of the second primer set (32A, 32B, 32C, and 32D) or 38') is the same, except that the cleavable first primer (38 or 38') comprises a cleavage site (42' or 44) integrated into the nucleotide sequence or a linker (46') attached to the nucleotide sequence. It will be understood that both have nucleotide sequences (eg, both are forward amplification primers). Similarly, the second cleavable primer (36 or 36') of the first primer set (30A, 30B, 30C, and 30D) and the second non-cleavable primer (32A, 32B, 32C, and 32D) of the second primer set (32A, 32B, 32C, and 32D)
제1 프라이머(34 및 38 또는 34' 및 38')가 정방향 증폭 프라이머인 경우, 제2 프라이머(36 및 40 또는 36' 및 40')는 역방향 프라이머이고, 그 반대의 경우도 가능함을 이해해야 한다.It should be understood that if the first primer (34 and 38 or 34' and 38') is a forward amplification primer, the second primer (36 and 40 or 36' and 40') is a reverse primer, and vice versa.
절단불가한 프라이머(34, 40 또는 34', 40')는 P5 및 P7 프라이머(각각의 절단 부위가 없음) 또는 PA, PD, PC, PD 프라이머의 임의의 조합(예를 들어, PA 및 PB 또는 PA 및 PD 등)과 같이 포획 및/또는 증폭 목적을 위한 범용 서열을 갖는 임의의 프라이머일 수 있다. 일부 예에서, P5 및 P7 프라이머는 절단 부위(42, 42', 44)를 포함하지 않기 때문에, 절단불가한 프라이머(34, 40 또는 34', 40')이다. 임의의 적합한 범용 서열은 절단불가한 프라이머(34, 40 또는 34', 40')로서 사용될 수 있음을 이해해야 한다.Non-cleavable primers (34, 40 or 34', 40') are the P5 and P7 primers (each lacking a cleavage site) or any combination of the PA, PD, PC, PD primers (e.g., PA and PB or It can be any primer having a universal sequence for capture and/or amplification purposes, such as PA and PD, etc.). In some examples, the P5 and P7 primers are non-cleavable primers (34, 40 or 34', 40') because they do not contain the cleavage site (42, 42', 44). It should be understood that any suitable universal sequence may be used as the non-cleavable primer (34, 40 or 34', 40').
절단가능한 프라이머(36, 38 또는 36', 38')의 예는 각각의 핵산 서열(예를 들어, 도 2a 및 도 2c) 또는 절단가능한 프라이머(36, 38 또는 36', 38')를 각각의 관능화 층(24, 26)에 부착하는 링커(46', 46)(도 2b 및 도 2d)에 혼입된 각각의 절단 부위(42, 42', 44)를 갖는 P5 및 P7 프라이머 또는 기타 범용 서열 프라이머(예를 들어, 절단 부위를 갖는 PA, PB, PC, PD 프라이머)를 포함한다. 적합한 절단 부위(42, 42', 44)의 예는 본원에 기재된 바와 같이, 효소적 절단가능한 핵염기 또는 화학적 절단가능한 핵염기, 변형 핵염기, 또는 (예를 들어, 핵염기 사이) 링커를 포함한다.Examples of cleavable primers (36, 38 or 36', 38') refer to the respective nucleic acid sequences (e.g., Figures 2A and 2C) or cleavable primers (36, 38 or 36', 38'), respectively. P5 and P7 primers or other universal sequences with respective cleavage sites (42, 42', 44) incorporated into linkers (46', 46) (FIGS. 2B and 2D) that attach to functionalization layers (24, 26). Includes primers (e.g., PA, PB, PC, PD primers with cleavage sites). Examples of
각각의 프라이머 세트(30A 및 32A 또는 30B 및 32B 또는 30C 및 32C 또는 30D 및 32D)는 각각의 관능화 층(24, 26)에 부착된다. 본원에 기재된 바와 같이, 관능화 층(24, 26)은 각각의 프라이머(34, 36 또는 34', 36' 또는 38, 40 또는 38', 40')와 선택적으로 반응할 수 있는 상이한 관능기를 포함할 수 있거나, 동일한 관능기를 포함할 수 있고, 각각의 프라이머(34, 36 또는 34', 36' 또는 38, 40 또는 38', 40')는 일부 방법에 기재된 바와 같이 순차적으로 부착될 수 있다.Each primer set (30A and 32A or 30B and 32B or 30C and 32C or 30D and 32D) is attached to each functionalization layer (24, 26). As described herein, the functionalization layers 24, 26 comprise different functional groups that can selectively react with the
도 2a 내지 도 2d에는 도시되지 않았지만, 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 30D 또는 32A, 32B, 32C 또는 32D) 중 하나 또는 둘 모두에는 라이브러리 주형 시딩 분자를 포획하기 위한 PX 프라이머도 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 일 예로서, PX는 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 30D)에 포함될 수 있지만 프라이머 세트(32A, 32B, 32C 또는 32D)에는 포함될 수 없다. 다른 예로서, PX는 프라이머 세트(30A, 30B, 30C, 30D) 및 프라이머 세트(32A, 32B, 32C 또는 32D)에 포함될 수 있다. PX 모티프의 밀도는 각 함몰부(20, 20') 내 다클론성을 최소화하기 위해 상대적으로 낮아야 한다.Although not shown in Figures 2A-2D, one or both of the primer sets (30A, 30B, 30C, 30D or 32A, 32B, 32C or 32D) may also include PX primers to capture the library template seeding molecules. It must be understood. As an example, PX may be included in primer set (30A, 30B, 30C, 30D) but not in primer set (32A, 32B, 32C or 32D). As another example, PX may be included in primer set (30A, 30B, 30C, 30D) and primer set (32A, 32B, 32C or 32D). The density of PX motifs should be relatively low to minimize polyclonality within each depression (20, 20').
PX 포획 프라이머는 하기일 수 있다:PX capture primers may be:
PX 5' → 3'PX 5' → 3'
AGGAGGAGGAGGAGGAGGAGGAGG(서열 번호 13)AGGAGGAGGAGGAGGAGGAGGAGG (SEQ ID NO: 13)
cPX (PX') 5' → 3'cPX (PX') 5' → 3'
CCTCCTCCTCCTCCTCCTCCTCCT(서열 번호 14)CCTCCTCCTCCTCCTCCTCCTCCT (SEQ ID NO: 14)
도 2a 내지 도 2d는 관능화 층(24, 26)에 부착된 프라이머 세트(30A, 32A, 30B, 32B, 30C, 32C, 및 30D, 32D)의 상이한 구성을 도시한다. 보다 구체적으로, 도 2a 내지 도 2d는 사용될 수 있는 프라이머(34, 36 또는 34', 36' 및 38, 40 또는 38', 40')의 상이한 구성을 도시한다.2A-2D show different configurations of primer sets 30A, 32A, 30B, 32B, 30C, 32C, and 30D, 32D attached to functionalization layers 24, 26. More specifically, Figures 2A-2D show different configurations of primers (34, 36 or 34', 36' and 38, 40 or 38', 40') that can be used.
도 2a에 도시된 예에서, 프라이머 세트(30A 및 32A)의 프라이머(34, 36 및 38, 40)는 예를 들어 링커(46, 46') 없이 관능화 층(24, 26)에 직접 부착된다. 관능화 층(24)은 프라이머(34, 36)의 5' 말단에 있는 말단 기를 고정할 수 있는 표면 관능기를 갖는다. 유사하게, 관능화 층(26)은 프라이머(38, 40)의 5' 말단에 있는 말단 기를 고정할 수 있는 표면 관능기를 갖는다. 관능화 층(24)과 프라이머(34, 36) 사이의 고정화 화학 구조 및 관능화 층(26)과 프라이머(38, 40) 사이의 고정화 화학 구조는 프라이머(34, 36 또는 38, 40)가 바람직한 관능화 층(24, 26)에 선택적으로 부착되도록 상이할 수 있다. 대안적으로, 프라이머(34, 36 또는 38, 40)는 사전 그래프트되거나 본원에 개시된 일부 방법을 통해 순차적으로 도포될 수 있다.In the example shown in Figure 2A,
또한, 도 2a에 도시된 예에서, 절단가능한 프라이머(36, 38) 각각의 절단 부위(42, 42')는 프라이머의 서열에 혼입된다. 이러한 예에서, 동일한 유형의 절단 부위(42, 42')가 각각의 프라이머 세트(30A, 32A)의 절단가능한 프라이머(36, 38)에 사용된다. 일 예로서, 절단 부위(42, 42')는 우라실 염기이고, 절단가능한 프라이머(36, 38)는 P5U(서열 번호 1) 및 P7U(서열 번호 2 또는 3)이다. 우라실 염기 또는 다른 절단 부위는 또한 임의의 PA, PB, PC 및 PD 프라이머에 통합되어 절단가능한 프라이머(36, 38)를 생성할 수 있다. 이러한 예에서, 올리고뉴클레오티드 쌍(34, 36)의 절단불가능한 프라이머(34)는 P7(n이 없는 서열 번호 2 또는 3)일 수 있고, 올리고뉴클레오티드 쌍(38, 40)의 절단불가능한 프라이머(40)는 P5(U가 없는 서열 번호 1)일 수 있다. 따라서, 이러한 예에서, 제1 프라이머 세트(30A)는 P7, P5U를 포함하고, 제2 프라이머 세트(32A)는 P5, P7U를 포함한다. 프라이머 세트(30A, 32A)는 반대 선형화 화학 구조를 갖는데, 이는 증폭, 클러스터 생성 및 선형화 후, 하나의 관능화 층(24) 상에 정방향 주형 가닥이 형성되고, 다른 관능화 층(26) 상에 역방향 가닥이 형성될 수 있게 한다.Additionally, in the example shown in Figure 2A, the
도 2b에 도시된 예에서, 프라이머 세트(30B 및 32B)의 프라이머(34', 36' 및 38', 40')는 예를 들어 링커(46, 46')를 통해 관능화 층(24, 26)에 부착된다. 관능화 층(24, 26)은 각각의 관능기를 포함하고, 각각의 링커(46, 46')의 말단은 각각의 관능기에 공유적으로 부착될 수 있다. 이와 같이, 관능화 층(24)은 프라이머(34', 36')의 5' 말단에 링커(46)를 고정시킬 수 있는 표면 관능기를 가질 수 있다. 유사하게, 관능화 층(24)은 프라이머(38', 40')의 5' 말단에 링커(46')를 고정시킬 수 있는 표면 관능기를 가질 수 있다. 관능화 층(24)과 링커(46)에 대한 고정화 화학 구조 및 관능화 층(26)과 링커(46')에 대한 고정화 화학 구조는, 프라이머(34, 36 또는 38, 40)가 바람직한 관능화 층(24, 26)에 선택적으로 부착되도록 상이할 수 있다. 대안적으로, 프라이머(34, 36 또는 38, 40)는 사전 그래프트되거나 본원에 개시된 일부 방법을 통해 순차적으로 도포될 수 있다.In the example shown in Figure 2B, primers 34', 36' and 38', 40' of primer sets 30B and 32B are coupled to the functionalized layers 24, 26, for example via
적절한 링커(46, 46')의 예는 핵산 링커(예를 들어, 10개 이하의 뉴클레오티드) 또는 비핵산 링커, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 사슬, 알킬 기 또는 탄소 사슬, 인접 디올을 갖는 지방족 링커, 펩티드 링커 등을 포함할 수 있다. 핵산 링커의 예는 폴리T 스페이서이지만, 다른 뉴클레오티드도 사용될 수 있다. 일 예에서, 스페이서는 6T 내지 10T 스페이서이다. 하기는 말단 알킨 기를 갖는 비핵산 링커를 포함하는 뉴클레오티드의 일부 예이다(여기서 B는 핵염기이고 "올리고"는 프라이머임):Examples of
도 2b에 도시된 예에서, 프라이머(34', 38')는 절단 부위(42') 및 동일한 링커 또는 상이한 링커(46, 46')의 존재 또는 부재를 제외하고 동일한 서열(예를 들어, P5)을 갖는다. 프라이머(34')는 절단불가한 반면, 프라이머(38')는 링커(46')에 혼입된 절단 부위(42')를 포함한다. 또한 이러한 예에서, 프라이머(36', 40')는 절단 부위(42) 및 동일한 링커 또는 상이한 링커(46, 46')의 존재 또는 부재를 제외하고 동일한 서열(예를 들어, P7)을 갖는다. 프라이머(40')는 절단불가하고, 프라이머(36')는 링커(46)에 혼입된 절단 부위(42)를 포함한다. 동일한 유형의 절단 부위(42, 42')가 절단가능한 프라이머(36', 38') 각각의 링커(46, 46')에서 사용된다. 일 예로서, 절단 부위(42, 42')는 핵산 링커(46, 46')에 혼입되는 우라실 염기일 수 있다. 프라이머 세트(30B, 32B)는 반대 선형화 화학 구조를 갖는데, 이는 증폭, 클러스터 생성 및 선형화 후, 하나의 관능화 층(24) 상에 정방향 주형 가닥이 형성되고, 다른 관능화 층(26) 상에 역방향 가닥이 형성될 수 있게 한다.In the example shown in Figure 2B, primers 34', 38' have the same sequence (e.g., P5 ) has. Primer 34' is non-cleavable, while primer 38' contains a cleavage site 42' incorporated into linker 46'. Also in this example, primers 36', 40' have identical sequences (e.g., P7) except for the
상이한 유형의 절단 부위(42, 44)가 각각의 프라이머 세트(30C, 32C)의 절단가능한 프라이머(36, 38)에 사용되는 것을 제외하고는, 도 2c에 도시된 예는 도 2a에 도시된 예와 유사하다. 예로서, 2개의 상이한 효소적 절단 부위가 사용될 수 있거나, 2개의 상이한 화학적 절단 부위가 사용될 수 있거나, 하나의 효소적 절단 부위 및 하나의 화학적 절단 부위가 사용될 수 있다. 각각의 절단가능한 프라이머(36, 38)에 사용될 수 있는 상이한 절단 부위(42, 44)의 예는 다음 중 임의의 조합을 포함한다: 인접 디올, 우라실, 알릴 에테르, 디설파이드, 제한 효소 부위, 및 8-옥소구아닌.The example shown in Figure 2C is the example shown in Figure 2A, except that different types of
도 2d에 도시된 예는, 상이한 유형의 절단 부위(42, 44)가 각각의 프라이머 세트(30D, 32D)의 절단가능한 프라이머(36', 38')에 부착된 링커(46, 46')에서 사용되는 것을 제외하고는, 도 2b에 도시된 예와 유사하다. 절단가능한 프라이머(36', 38')에 부착된 각각의 링커(46, 46')에서 사용될 수 있는 상이한 절단 부위(42, 44)의 예는 다음 중 임의의 조합을 포함한다: 인접 디올, 우라실, 알릴 에테르, 디설파이드, 제한 효소 부위, 및 8-옥소구아닌.The example shown in Figure 2D is in the
프라이머 세트(29) 또는 프라이머 세트(30, 32)를 사용하는 임의의 예에서, 관능화 층(들)(24, 26) 및/또는 관능화 층 패드(28)에 프라이머(31, 33 또는 34, 36 및 38, 40 또는 34', 36' 및 38', 40')의 부착은 프라이머(31, 33 또는 34, 36 및 38, 40 또는 34', 36' 및 38', 40')의 주형-특이적 부분이 자유롭게 이의 동종 주형에 어닐링하고 프라이머 신장을 위해 3' 히드록실 기를 자유롭게 한다.In any example using primer set 29 or primer set 30, 32,
상이한 방법을 사용하여 본원에 개시된 플로우 셀 구조를 생성할 수 있다. 다양한 방법이 이제 설명될 것이다.Different methods can be used to create the flow cell structures disclosed herein. Various methods will now be explained.
금속 필름을 갖는 플로우 셀 구조의 제조 방법Method for manufacturing flow cell structures with metal films
본원에 개시된 방법의 일부 예는 스퍼터링 또는 열 증발된 금속 필름을 사용하여 감광성 재료를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하고, 결과적으로 이는 관능화 층(들)(24, 26) 및/또는 패드(28)를 패턴화하는 데 사용된다. 이러한 방법은 일반적으로 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20, 20')를 포함하는 투명한 기판 위에 금속 재료를 스퍼터링 또는 열 증발시켜, 간극 영역(22) 위에 제1 두께를 갖고 함몰부(20, 20') 위에 제2 두께를 갖는 금속 필름을 형성하는 단계로서, 제2 두께는 약 30 nm 이하이고 제1 두께보다 적어도 10 nm 더 얇은 단계; 감광성 재료를 금속 필름 위에 침착시키는 단계; 변경된 감광성 재료를 관능화 층투명 기판 위의 제1 소정의 영역에서 한정하기 위해 투명 기판(예를 들어, 14, 16)을 통해 감광성 재료를 현상하기 위해 금속 필름을 사용하는 단계; 및 투명 기판 위의 제1 소정의 영역에서 또는 제2 소정의 영역에서 (24, 26) 또는 관능화 층 패드(28)를 생성하기 위해 변경된 감광성 재료를 사용하는 단계를 포함한다.Some examples of the methods disclosed herein use a sputtered or thermally evaporated metal film to create a mask used to pattern a photosensitive material, which in turn can be used to form a functionalized layer(s) 24, 26 and/or a pad. It is used to pattern (28). This method generally involves sputtering or thermally evaporating a metallic material onto a transparent
이러한 예시적인 방법에서, 투명 기판은 본원에 기재된 바와 같은 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 다층 구조(16) 중 어느 하나이다. 이들 구조(14, 16) 둘 모두는 감광성 재료를 패턴화하는 데 사용되고 핵산 시퀀싱에 사용되는 빛을 투과시킬 수 있다. 다층 구조(16)가 사용될 수 있는 한편, 일련의 도면(도 3 내지 도 11)은 수지 층(18)을 예시하지만 하부의 베이스 지지체(17)를 도시하지는 않는다.In this exemplary method, the transparent substrate is either a single
도 3a 내지 도 3f 내지 도 6a 내지 도 6e의 일련의 도면은 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 내부에 함몰부(20)가 한정된 다층 구조(16)의 수지 층(18)을 도시한다. 함몰부(20)는 임의의 적합한 기술을 사용하여 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 에칭, 임프린팅될 수 있거나, 달리 한정될 수 있다. 일 예에서, 나노임프린트 리소그래피가 사용된다. 이러한 예에서, 워킹 스탬프는 재료가 연질 상태일 때 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)으로 가압되어, 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 워킹 스탬프 특징부의 임프린트를 생성한다. 이후, 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)은 그 자리에서 워킹 스탬프로 경화될 수 있다.The series of views of FIGS. 3A-3F through 6A-6E show a
경화는 방사선 경화성 수지 재료가 사용되는 경우에 가시광선 방사선 또는 자외선(UV) 방사선과 같은 화학 방사선에 노출되거나, 열경화성 수지 재료가 사용되는 경우에 열에 노출되어 달성될 수 있다. 경화는 중합 및/또는 가교결합을 촉진할 수 있다. 일 예로서, 경화는 소프트베이크(예를 들어, 수지를 침착시키는 데 사용될 수 있는 임의의 액체 캐리어를 제거하기 위함) 및 하드베이크를 포함하는, 다수의 단계를 포함할 수 있다. 소프트베이크는 약 50℃ 내지 약 150℃ 범위의 낮은 온도에서 일어날 수 있다. 하드베이크의 지속 시간은 약 100℃ 내지 약 300℃ 범위의 온도에서 약 5초 내지 약 10분간 지속될 수 있다. 소프트베이킹 및/또는 하드베이킹에 사용될 수 있는 장치의 예는 핫 플레이트, 오븐 등을 포함한다.Curing can be accomplished by exposure to actinic radiation, such as visible radiation or ultraviolet (UV) radiation, if a radiation-curable resin material is used, or by exposure to heat if a thermosetting resin material is used. Curing may promote polymerization and/or crosslinking. As an example, curing can include multiple steps, including soft bake (e.g., to remove any liquid carrier that may be used to deposit the resin) and hard bake. Softbaking can occur at low temperatures ranging from about 50°C to about 150°C. The duration of the hard bake may last from about 5 seconds to about 10 minutes at a temperature ranging from about 100°C to about 300°C. Examples of devices that can be used for soft baking and/or hard baking include hot plates, ovens, etc.
경화 후, 워킹 스탬프가 해제된다. 이는 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 지형적 특징부(예를 들어, 함몰부(20))를 생성한다.After curing, the walking stamp is released. This creates topographical features (e.g., depressions 20) in the single
도 3a 내지 도 3f 내지 도 6a 내지 도 6e의 일련의 도면에서, 금속 재료는 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면 상에서 스퍼터링 코팅되거나 열 증발된다. 스퍼터링 중, 금속 재료는 표면에 대해 특정 각도(예를 들어, 45° 또는 60°)로 침착된다. 이는 유입되는 금속 재료를 가로지르는 함몰부(20)의 영역에 금속 재료가 거의 또는 전혀 침착되지 않는 함몰부(20)에 쉐도우 효과를 생성한다. 따라서, 투명 기판(예를 들어, 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 다층 구조(16))은 스퍼터링을 통해 회전되어 함몰부(20)의 이러한 영역(들)에 금속 재료를 도입한다. 기판이 회전함에 따라 금속 재료가 간극 영역(22)에 계속해서 도포되기 때문에, 이러한 방법은 적어도 부분적으로 쉐도우 효과로 인해 간극 영역(22)에 금속 재료를 더 많이 침착시키고 함몰부(20)에 금속 재료를 덜 침착시킨다. 압력은 스퍼터링 중 조정될 수도 있다. 저압(약 5 mTorr 이하)은 스퍼터링의 방향성을 더 높여 쉐도우 효과를 극대화한다. 유사한 효과가 열 증발(예를 들어, 저압을 사용하여)로 달성될 수 있고, 이에 따라 이러한 기술은 금속 필름(48)을 생성하기 위해 스퍼터링 대신 사용될 수 있다. 따라서, 스퍼터링 또는 열 증발의 결과로서, 간극 영역(22) 위에 제1 두께 T1을 갖고, 함몰부(20) 위에 제2 두께 T2를 갖는 금속 필름(48)(예를 들어, 도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a)이 생성된다. 제2 두께 T2가 약 30 nm 이하이고 제1 두께 T1보다 적어도 10 nm 더 얇도록, 스퍼터링 또는 열 증발이 제어된다. 제2 두께 T2는 얇은 부분에서 금속 필름(48)을 통해 UV 광을 투과할 수 있게 하는 한편, 제1 두께 T1은 UV 광이 두꺼운 부분에서 금속 필름(48)을 투과하는 것을 차단하기에 충분하다.In the series of Figures 3A to 3F to 6A to 6E, a metal material is sputter coated or thermally evaporated on the surface of the single
언급된 바와 같이, 제2 두께 T2는 약 30 nm 이하이고, 제1 두께 T1보다 적어도 10 nm 더 얇다. 일부 예에서, 제2 T2는 20 nm 이하이다(이는 바람직한 UV 투과율을 제공한다). 이와 같이, 일부 경우에, T2 ≤ 20 ≤ T1 - 10 nm이다. 일 예에서, 제1 두께 T1은 약 30 nm이고, 제2 두께 T2는 적어도 10 nm 더 얇다(예를 들어, 20 nm 이하(예를 들어, 8.5 nm, 15 nm 등)). 다른 예로서, T1 = 40 nm 및 T2 = 30 nm이고; T1 = 15 nm 및 T2 = 5 nm이고; T1 = 20 nm 및 T2 = 10 nm이고; T1 = 25 nm 및 T2 = 15 nm이다.As mentioned, the second thickness T 2 is about 30 nm or less and is at least 10 nm thinner than the first thickness T 1 . In some examples, the second T 2 is 20 nm or less (which provides desirable UV transmission). As such, in some cases, T 2 ≤ 20 ≤ T 1 - 10 nm. In one example, the first thickness T 1 is about 30 nm and the second thickness T 2 is at least 10 nm thinner (eg, 20 nm or less (eg, 8.5 nm, 15 nm, etc.)). As another example, T 1 = 40 nm and T 2 = 30 nm; T 1 = 15 nm and T 2 = 5 nm; T 1 = 20 nm and T 2 = 10 nm; T 1 = 25 nm and T 2 = 15 nm.
금속 필름(48)을 형성하는 데 사용된 금속 재료는 티타늄, 크로뮴, 알루미늄, 금, 또는 구리일 수 있다. 일부 예에서, 금속 재료는 적어도 실질적으로 순수(99% 순도 미만)할 수 있다. 다른 예에서, 열거된 요소의 분자 또는 화합물은 금속 필름(48)이 i) 두꺼운 영역에서 감광성 재료 변경에 사용된 빛 에너지에 대해 불투명(0.25 미만의 투과율을 갖거나 투명성이 없음)하고, ii) 얇은 영역에서 감광성 재료 변경에 사용된 빛 에너지에 대해 투명(0.25 초과의 투과율을 가짐)하다면, 사용될 수 있다. 예를 들어, 임의의 열거된 금속 옥시드(예를 들어, 산화알루미늄, 산화아연, 이산화티타늄 등)가 열거된 금속과 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있다. 스퍼터링 또는 열 증발의 결과로서, 다양한 두께 T1, T2를 갖는 금속 필름(48)은 도 3a, 도 4a, 도 5a 및 도 6a 각각에 도시된 바와 같이 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18) 위에 위치한다.The metal material used to form
도 3a 내지 도 3f의 방법에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(52)는 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 침착되고; 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반하여, 함몰부(20) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 되며, 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 간극 영역(22)은 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 3c 참조); 함몰부(20)는 제2 소정의 영역(56)이다(관능화 층(24)이 형성되어 있는 도 3e 참조).In the method of Figures 3A-3F,
도 3b에 도시된 바와 같이, 포지티브 포토레지스트(52)는 금속 필름(48) 상에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 사용될 수 있다.As shown in Figure 3B,
적절한 포지티브 포토레지스트(52)의 예는 모두 Kayaku Advanced Materials, Inc로부터 입수가능한 MICROPOSIT® S1800 시리즈 또는 AZ® 1500 시리즈를 포함한다. 적절한 포지티브 포토레지스트의 다른 예는 SPR™-220(DuPont 사제)이다. 포지티브 포토레지스트(52)가 사용되는 경우, 이는 특정 파장의 빛에 대한 선택적 노출은 가용성 영역(예를 들어, 이는 현상액에서 적어도 95% 가용성임)을 형성하고, 현상액을 사용하여 가용성 영역을 제거한다. 포지티브 포토레지스트(52)의 빛에 노출되지 않은 부분은 현상액에서 불용성이 될 것이다. 포지티브 포토레지스트(52)에 적합한 현상액의 예는 알칼리성 수용액, 예컨대 희석된 수산화나트륨, 희석된 수산화칼륨, 또는 무금속 이온 유기 TMAH(테트라메틸암모늄히드록시드)의 수용액을 포함한다.Examples of suitable
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 포지티브 포토레지스트(52))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1을 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1과 일직선으로 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 도 3c에 도시된 바와 같이 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액에 의해 제거되어, 함몰부(20)에 존재하는 더 얇은 금속 필름(48), T2를 노출시킨다. 생성된 구조가 도 3c에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., positive photoresist 52) using
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 포지티브 포토레지스트(52'))는 관능화 층(24)을 제2 소정의 영역(56)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는 함몰부(20)로부터 금속 필름(48)을 에칭하는 단계(도 3d); 관능화 층(24)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 함몰부(20) 위에 침착시키는 단계(도 3e); 및 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 금속 필름(48)을 제거하는 단계(도 3f)를 수반한다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble
함몰부(20)로부터 금속 필름(48)의 건식 에칭은 BCl3 + Cl2로의 반응성 이온 에칭을 수반할 수 있다. 건식 에칭 공정은 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면이 노출되는 경우 중단될 수 있다. 이러한 공정은 관능화 층(24)이 형성될 제2 소정의 영역(56)을 노출시킨다. 함몰부(20)로부터 금속 필름(48)의 제거는 도 3d에 도시되어 있다. 함몰부(20)로부터 금속 필름(48)의 습식 에칭도 사용될 수 있다. 알루미늄 금속 필름(48)의 습식 에칭은 산성 또는 염기성 조건을 사용하여 수행될 수 있고, 구리 금속 필름(48)의 습식 에칭은 FeCl3 또는 요오드 및 요오다이드 용액을 사용하여 수행될 수 있고, 금 금속 필름(48)의 습식 에칭은 요오드 및 요오다이드 용액을 사용하여 수행될 수 있으며, 티타늄 금속 필름(48)의 습식 에칭은 H2O2를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 예에서, 지지체(14) 또는 수지 층(18)은 에칭 공정의 에칭 정지부로서 작용한다.Dry etching of
베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)이 관능화 층(24)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하지 않는 경우, 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)은 먼저 예를 들어 실란화 또는 플라즈마 애싱을 통해 활성화될 수 있다. 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)이 관능화 층(24)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하는 경우, 활성화 공정은 수행되지 않는다.If the
이후, 관능화 층(24)은 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 함몰부(20) 위에 침착된다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 함몰부(20)에서 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 3e에 도시되어 있다.A
이후, 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 금속 필름(48)은 간극 영역(22)으로부터 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(24)을 제거한다. 금속 필름(48)은 또한 특정 금속에 적합한 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 예로서, 알루미늄 금속 필름(48)은 적합한 염기, 예컨대 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화나트륨(NaOH)을 사용하여 제거될 수 있고, 구리 금속 필름(48)은 FeCl3 또는 요오드 및 요오다이드의 혼합물을 사용하여 제거될 수 있다. 각각의 이들 제거 공정 후, 함몰부(20)의 관능화 층(24)은 적어도 부분적으로 이들이 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 공유적으로 부착되기 때문에 온전히 유지된다.The insoluble
도시되지 않았지만, 이러한 방법은 또한 프라이머 세트(29)를 관능화 층(24)에 부착하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(31, 33)(도 3a 내지 도 3f에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, this method also includes attaching primer set 29 to
다른 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 3e 또는 도 3f에서) 그래프트될 수 있다.In another example, primers 31 and 33 are not pre-grafted into functionalized
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 임의의 적합한 그래프팅 기술을 사용하여 그래프팅이 달성될 수 있다. 예로서, 그래프팅은 플로우 스루 침착(flow through deposition)(예를 들어, 일시적으로 결합된 리드를 사용), 덩크 코팅, 스프레이 코팅, 퍼들 디스펜싱, 또는 다른 적합한 방법에 의해 달성될 수 있다. 각각의 이러한 예시적인 기술은 프라이머(들)(31, 33), 물, 완충제, 및 촉매를 포함할 수 있는 프라이머 용액 또는 혼합물을 사용할 수 있다. 임의의 그래프팅 방법으로, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)의 반응성 기에 부착되고, 간극 영역(22)에 대해서는 친화성을 갖지 않는다(노출된 경우, 도 3f에 도시된 바와 같음).When grafting is performed during the method, grafting may be accomplished using any suitable grafting technique. By way of example, grafting can be accomplished by flow through deposition (e.g., using temporarily bound leads), dunk coating, spray coating, puddle dispensing, or other suitable methods. Each of these exemplary techniques may use a primer solution or mixture that may include primer(s) 31, 33, water, buffer, and catalyst. With any grafting method, primers 31, 33 are attached to the reactive groups of
단일 함몰부(20) 및 관능화 층(24)이 도 3f에 도시되어 있지만, 도 3a 내지 도 3f를 참조하여 설명된 방법이 수행되어 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐, 간극 영역(22)에 의해 분리된 관능화된 함몰부의 어레이를 생성할 수 있다는 것을 이해해야 한다.Although a
도 4a 내지 도 4g의 방법에서, 감광성 재료(50)는 네거티브 포토레지스트(60)이고; 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24)과 직접 접촉하여 침착되고(도 4d 참조); 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14 또는 16)을 통해 빛에 네거티브 포토레지스트(60)를 노출시키는 것을 수반하여, 함몰부(20) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 한정하며, 간극 영역(22) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 가용성이 되고; 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 함몰부(20)는 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 4e 참조); 함몰부(20)는 (또한) 제2 소정의 영역(56)이다(변경된 감광성 재료(50') 및 관능화 층(24)이 형성되어 있는 도 4f 참조).4A-4G,
이러한 예시적인 방법에서, 도 4b 및 4c에 도시된 바와 같이, 감광성 재료(50)를 금속 필름(48) 위에 침착시키기 전, 방법은 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 보호 층(58)을 침착시키는 단계; 및 보호 층(58)과 직접 접촉하여 관능화 층(24)을 침착시키는 단계를 추가로 포함한다.In this exemplary method, as shown in FIGS. 4B and 4C, prior to depositing
보호 층(58)은 핵산 시퀀싱에 사용된 화학 물질의 분해에 대한 높은 저항성을 갖고(이에 따라 하부 금속 필름(48)이 노출되는 것을 방지함), 또한 관능화 층(24)에 대한 양호한 부착력을 갖거나 갖도록 활성화될 수 있는 임의의 무기 재료일 수 있다. 일 예에서, 보호 층(58)은 관능화 층(24)에 부착되기 위한 표면 기를 포함하는 무기 재료이다. 이러한 보호 층(58)의 일 예는 이산화규소이다. 다른 예에서, 보호 층(58)은 관능화 층(24)에 부착하기 위한 표면 기를 포함하지 않는 무기 재료이고, 방법은 실린화 또는 플라즈마 애싱에 의해 보호 층(58)을 활성화시켜, 이에 따라 관능화 층(24)에 부착되도록 표면 기를 도입하는 것을 추가로 포함한다. 예를 들어, 보호 층(58)은 관능화 층(24)과 반응하기 위한 표면 기를 생성하도록 실란화될 수 있는 Ta2O5; 또는 플라즈마 애싱 또는 실란화되어 관능화 층(24)과 반응하는 표면 기를 생성할 수 있는 다면체 올리고머성 실세스퀴옥산 기반 수지이다. 보호 층(58)은 임의의 적합한 기술을 사용하여 침착될 수 있으며, 도 4b에 도시된 것과 같이 금속 필름(48)을 코팅한다.The
이후, 관능화 층(24)이 보호 층(58) 위에 침착된다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 보호 층(58)에 공유적으로 부착된다(고유 또는 생성된 표면 기로 인해). 침착된 관능화 층(24)은 도 4c에 도시되어 있다.A
도 4d에 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24) 상에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 사용될 수 있다.As shown in Figure 4D,
적합한 네거티브 포토레지스트(60)의 예는 NR® 시리즈 포토레지스트(Futurrex로부터 입수가능함)를 포함한다. 다른 적합한 네거티브 포토레지스트(54)는 SU-8 시리즈 및 KMPR® 시리즈(모두 Kayaku Advanced Materials, Inc.로부터 입수가능함) 또는 UVN™ 시리즈(DuPont으로부터 입수가능함)를 포함한다. 네거티브 포토레지스트(60)가 사용되는 경우, 이는 선택적으로 특정 파장의 빛에 노출되어 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 형성하고, 현상액에 노출되어 가용성 부분(예를 들어, 특정 파장의 빛에 노출되지 않은 부분)을 제거한다. 네거티브 포토레지스트(60)에 적합한 현상액의 예는 알칼리성 수용액, 예컨대 희석된 수산화나트륨, 희석된 수산화칼륨, 또는 무금속 이온 유기 TMAH(테트라메틸암모늄히드록시드)의 수용액을 포함한다.Examples of suitable
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 네거티브 포토레지스트(60))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 네거티브 포토레지스트(60)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1을 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1과 일직선으로 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 간극 영역(22) 위의 관능화 층(24)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성이 된다. 생성된 구조가 도 4e에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., negative photoresist 60) using
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 네거티브 포토레지스트(60'))는 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역(54)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는 간극 영역(22)으로부터 관능화 층(24), 보호 층(58), 및 금속 필름(48)을 건식 에칭하는 단계; 및 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하는 단계를 수반한다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble negative photoresist 60') is then used to create
간극 영역(22)으로부터 관능화 층(24) 및 보호 층(58)을 제거하는 데 사용되는 건식 애칭 또는 애싱 공정은100% O2 플라즈마, 공기 플라즈마, 아르곤 플라즈마 등과 같은 플라즈마로 수행될 수 있다. 이러한 공정은 금속 필름(48)을 제거하기 위해 사용될 수도 있다. 대안적으로, 간극 영역(22)으로부터 금속 필름(48)을 제거하는 데 사용되는 건식 에칭 공정은 BCl3 + Cl2로의 반응성 이온 에칭일 수 있다.The dry etch or ashing process used to remove
이후, 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20)에서 관능화 층(24)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' may then be performed to expose the
도시되지 않았지만, 이러한 방법은 또한 프라이머 세트(29)를 관능화 층(24)에 부착하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(31, 33)(도 4a 내지 도 4g에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, this method also includes attaching primer set 29 to
다른 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)이 도포되거나 재노출된 후(예를 들어, 도 4c 또는 도 4g에서) 그래프트될 수 있다.In another example, primers 31 and 33 are not pre-grafted into functionalized
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 임의의 적합한 그래프팅 기술을 사용하여 그래프팅이 달성될 수 있다. 예로서, 그래프팅은 플로우 스루 침착(예를 들어, 일시적으로 결합된 리드를 사용), 덩크 코팅, 스프레이 코팅, 퍼들 디스펜싱, 또는 다른 적합한 방법에 의해 달성될 수 있다. 각각의 이러한 예시적인 기술은 프라이머(들)(31, 33), 물, 완충제, 및 촉매를 포함할 수 있는 프라이머 용액 또는 혼합물을 사용할 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거한 후 그래프팅을 수행할 때, 프라이머(31, 33)는 함몰부(20)의 관능화 층(24)의 반응성 기에 부착되고, 간극 영역(22)에 대한 친화성을 갖지 않는다.When grafting is performed during the method, grafting may be accomplished using any suitable grafting technique. By way of example, grafting can be accomplished by flow through deposition (e.g., using temporarily bound leads), dunk coating, spray coating, puddle dispensing, or other suitable methods. Each of these exemplary techniques may use a primer solution or mixture that may include primer(s) 31, 33, water, buffer, and catalyst. When grafting is performed after removing the insoluble negative photoresist 60', the primers 31, 33 are attached to the reactive groups of the functionalized
단일 함몰부(20) 및 관능화 층(24)이 도 4g에 도시되어 있지만, 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 설명된 방법이 수행되어 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐, 간극 영역(22)에 의해 분리된 관능화된 함몰부의 어레이를 생성할 수 있다는 것을 이해해야 한다.Although a
도 5a 내지 도 5e의 방법에서, 금속 필름(48) 위에 감광성 재료(50)를 침착시키기 전, 방법은 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 투명 수지(62)를 침착시키는 것을 추가로 포함한다. 수지 층(18)에 대해 본원에 설명된 재료의 임의의 예는 투명 수지(62)로서 사용될 수 있으며, (감광성 재료(50) 패터닝에 사용된) 빛이 이를 통해 투과되도록 하는 두께에서 침착될 수 있다.5A-5E, prior to depositing the
투명 수지(62)는 본원에 개시된 임의의 적합한 기술을 사용하여 침착될 수 있다. 일부 침착 기술의 경우, 수지는 액체 캐리어, 예컨대 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 톨루엔, 디메틸 설폭사이드(DMSO), 테트라히드로푸란(THF) 등에서 혼합될 수 있다. 투명 수지(62)는 스핀온(spin on)되거나 아니면 침착된 후 경화될 수 있다. 경화는 방사선 경화성 수지 재료가 사용되는 경우에 가시광선 방사선 또는 자외선(UV) 방사선과 같은 화학 방사선에 노출되거나, 열경화성 수지 재료가 사용되는 경우에 열에 노출되어 달성될 수 있다.
투명 수지(62)는 관능화 층(24)과 반응할 수 있는 표면 기를 생성하도록 실란화 또는 플라즈마 애싱을 사용하여 활성화될 수 있다.
투명 수지(62)가 생성된 후, 감광성 재료(50)는 침착 및 패터닝된다. 이러한 예에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(52)는 투명 수지(62)와 직접 접촉하여 침착되고(도 5b); 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14 또는 18)을 통해 빛에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반하여, 함몰부(20) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 되며, 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 간극 영역(22) 위에 있는 투명 수지(62)의 부분은 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 5c 참조); 함몰부(20) 위에 있는 투명 수지(62)의 부분은 제2 소정의 영역(56)이다(관능화 층(24)이 형성되어 있는 도 5d 참조).After the
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 포지티브 포토레지스트(52))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1을 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1과 일직선으로 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 도 5c에 도시된 바와 같이 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 투명 수지(62)의 부분을 노출시킨다. 이러한 부분은 제2 소정의 영역(56)이다. 생성된 구조가 도 5c에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., positive photoresist 52) using
이러한 예시적인 방법에서, 관능화 층(이러한 예에서, 이는 관능화 층 패드(28)임(도 5e 참조))을 제2 소정의 영역(56)에서 생성하기 위해 변경된 감광성 재료(50')를 사용하는 것은, 관능화 층(24)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에 그리고 제2 소정의 영역(56) 위에 침착시키는 단계; 및 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하는 단계를 수반한다.In this exemplary method, the modified photosensitive material 50' is modified to create a functionalized layer (in this example, which is the functionalized layer pad 28 (see FIG. 5E)) in the second
관능화 층(24)은 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 제2 소정의 영역(56) 위에 침착되고, 이러한 예에서, 이는 투명 수지(62)의 노출된 부분이다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 투명 수지(62)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 5d에 도시되어 있다.The
이후, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')가 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(24)을 제거한다. 포토레지스트 제거 후, (투명 수지(62)의) 간극 영역(22')에 의해 분리된 관능화 층 패드(28)가 형성된다.Thereafter, the insoluble
도시되지 않았지만, 이러한 방법은 또한 프라이머 세트(29)를 관능화 층 패드(28)에 부착하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(31, 33)(도 5a 내지 도 5e에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있고, 이에 따라 관능화 층 패드(28)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, this method also includes attaching primer set 29 to functionalized
다른 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 5d에서) 또는 관능화 층 패드(28)가 형성된 후(예를 들어, 도 5e에서) 그래프트될 수 있다.In another example, primers 31 and 33 are not pre-grafted into functionalized
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 임의의 적합한 그래프팅 기술을 사용하여 그래프팅이 달성될 수 있다. 예로서, 그래프팅은 플로우 스루 침착(예를 들어, 일시적으로 결합된 리드를 사용), 덩크 코팅, 스프레이 코팅, 퍼들 디스펜싱, 또는 다른 적합한 방법에 의해 달성될 수 있다. 각각의 이러한 예시적인 기술은 프라이머(들)(31, 33), 물, 완충제, 및 촉매를 포함할 수 있는 프라이머 용액 또는 혼합물을 사용할 수 있다. 프라이머(31, 33)가 관능화 층 패드(28)에 부착될 때(도 5e), 프라이머(31, 33)는 관능화 층 패드(28)의 반응성 기에 부착되고, 간극 영역(22')에 대한 친화성을 갖지 않는다.When grafting is performed during the method, grafting may be accomplished using any suitable grafting technique. By way of example, grafting can be accomplished by flow through deposition (e.g., using temporarily bound leads), dunk coating, spray coating, puddle dispensing, or other suitable methods. Each of these exemplary techniques may use a primer solution or mixture that may include primer(s) 31, 33, water, buffer, and catalyst. When the primers 31, 33 are attached to the functionalized layer pad 28 (FIG. 5E), the primers 31, 33 are attached to the reactive groups of the
단일 관능화 층 패드(28)는 도 5e에 도시되어 있지만, 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 설명된 방법이 수행되어 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐, 간극 영역(22')에 의해 분리된 관능화 층 패드(28)(예를 들어, 도 1d 참조)의 어레이를 생성할 수 있다는 것을 이해해야 한다.Although a single
도 6a 내지 도 6e에 도시된 방법은 보호 층(58') 및 광경화성 수지(64)의 예를 사용한다. 이러한 예에서, 광경화성 수지(64)는 감광성 재료(50)이다.The method shown in FIGS. 6A-6E uses the example of a protective layer 58' and a
도 6b 및 6c에 도시된 바와 같이, 금속 필름(48) 위에 감광성 재료(50)를 침착시키기 전, 방법은 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 보호 층(58')을 침착시키는 것을 추가로 포함한다. 이러한 예에서, 보호 층(58')은 핵산 시퀀싱에 사용된 화학 물질의 분해에 대한 높은 저항성을 갖고(이에 따라 하부 금속 필름(48)이 노출되는 것을 방지함), 또한 관능화 층(24)에 대한 불량한 부착력을 갖는다. 보호 층(58')의 예는 오산화탄탈럼(Ta2O5) 또는 다른 적합한 산화탄탈럼, 플루오로옥타트리클로로실란(FOTS), 폴리에틸렌 글리콜 등을 포함한다.6B and 6C, prior to depositing the
이러한 예시적인 방법에서, 감광성 재료(50)는 광경화성 수지(64)이고; 광경화성 수지(64)는 보호 층(58')과 직접 접촉하여 침착되고; 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 광경화성 수지(64)를 빛에 투명 기판(14, 16)을 통해 노출시키는 것을 수반하여, 함몰부(20) 위에 있는 광경화성 수지(64)의 부분이 경화되고, 간극 영역(22) 위에 있는 광경화성 수지(64)의 부분은 미경화된 채로 유지되며; 방법은 광경화성 수지(64)의 미경화된 부분을 제거하여, 간극 영역(22)에서 보호 층(58')을 노출시키는 단계를 추가로 포함한다.In this exemplary method,
광경화성 수지(64)는 화학적 방사선으로 경화될 수 있고, 관능화 층(24)에 부착되도록 표면 기를 포함하거나 포함하도록 활성화될 수 있는 임의의 수지 재료이다. 일 예에서, 광경화성 수지(64)는 플라즈마 애싱 또는 실란화되어 관능화 층(24)과 반응하는 표면 기를 생성할 수 있는 다면체 올리고머성 실세스퀴옥산 기반 수지이다.
이러한 예에서, 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 광경화성 수지(64)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1을 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1과 일직선으로 위치하는 광경화성 수지(64)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 미경화된 채로 유지되고, 제거가능하다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20) 위에 있는 광경화성 수지(64)의 부분은 경화된다(도 6d에서 64'에 도시됨). 미경화된 부분은 예를 들어 세척 공정으로 제거되어, 보호 층(58')의 부분을 노출시킨다. 생성된 구조가 도 6d에 도시되어 있다.In this example, using
이러한 예시적인 방법에서, 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역(54)에서 생성하기 위해 변경된 감광성 재료(50')(이러한 예에서, 광경화성 수지(64))를 사용하는 것은 관능화 층(24)을 침착시키는 것을 수반하여, 관능화 층(24)은 광경화성 수지(64)의 경화된 부분(64')에 부착되고 간극 영역(22)에서 보호 층(58')에 부착되지 않는다.In this exemplary method, using a modified photosensitive material 50' (in this example, a photocurable resin 64) to create a
관능화 층(24)은 임의의 적합한 방법을 사용하여 침착된다. 이러한 예에서, 관능화 층(24)은 경화된 부분(64')에 공유적으로 부착되고, 노출된 보호 층(58')에 대한 친화성을 갖지 않는다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 침착된 관능화 층(24)은 도 6e에 도시되어 있다.
이러한 방법은 그 위에 관능화 층(24)을 갖는 돌출부(광경화성 수지(64)의 경화된 부분(64'))를 갖는 플로우 셀(10)의 일 예를 형성한다. 보호 층(58')의 노출된 부분은 인접한 관능화 층(24)을 분리하는 간극 영역(22)으로서 기능한다.This method forms an example of a flow cell 10 having a protrusion (cured portion 64'of photocurable resin 64) with a
도시되지 않았지만, 이러한 방법은 또한 프라이머 세트(29)를 관능화 층(24)에 부착하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(31, 33)(도 6a 내지 도 6e에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, this method also includes attaching primer set 29 to
다른 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 6e에서) 그래프트될 수 있다.In another example, primers 31 and 33 are not pre-grafted into functionalized
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 임의의 적합한 그래프팅 기술을 사용하여 그래프팅이 달성될 수 있다. 예로서, 그래프팅은 플로우 스루 침착(예를 들어, 일시적으로 결합된 리드를 사용), 덩크 코팅, 스프레이 코팅, 퍼들 디스펜싱, 또는 다른 적합한 방법에 의해 달성될 수 있다. 각각의 이러한 예시적인 기술은 프라이머(들)(31, 33), 물, 완충제, 및 촉매를 포함할 수 있는 프라이머 용액 또는 혼합물을 사용할 수 있다. 프라이머(31, 33)가 관능화 층 패드(28)에 부착될 때, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)의 반응성 기에 부착되고, 보호 층(58')에 대한 친화성을 갖지 않는다.When grafting is performed during the method, grafting may be accomplished using any suitable grafting technique. By way of example, grafting can be accomplished by flow through deposition (e.g., using temporarily bound leads), dunk coating, spray coating, puddle dispensing, or other suitable methods. Each of these exemplary techniques may use a primer solution or mixture that may include primer(s) 31, 33, water, buffer, and catalyst. When the primers 31, 33 are attached to the
관능화 층(24)을 지지하는 하나의 돌출부가 도 6e에 도시되어 있지만, 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 설명된 방법이 수행되어 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐, 보호 층(58')의 노출된 부분에 의해 분리된 각각의 관능화 층(24)을 지지하는 돌출부의 어레이를 생성할 수 있다는 것을 이해해야 한다.Although one protrusion supporting the
도 8a 내지 도 8i/도 8j 내지 도 11a 내지 도 11e의 일련의 도면은 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 내부에 함몰부(20')가 한정된 다층 구조(16)의 수지 층(18)을 도시한다. 함몰부(20')는 임의의 적합한 기술을 사용하여 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 에칭, 임프린팅될 수 있거나, 달리 한정될 수 있다. 도 7은 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 다층 구조(16)의 수지 층(18)에 한정된 다중-깊이 함몰부(20')의 일 예를 도시한다. 다중-깊이 함몰부(20')는 단차부(70)로 한정되는 깊은 부분(66) 및 얕은 부분(68)을 포함한다.The series of views of FIGS. 8A to 8I/FIGS. 8J to 11A to 11E show a
도 8a 내지 도 8i/도 8j 내지 도 11a 내지 도 11e에 도시된 각각의 예시적인 방법에서, 금속 재료는 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면 상에서 스퍼터링 코팅되거나 열 증발된다. 스퍼터링 중, 금속 재료는 표면에 대해 특정 각도(예를 들어, 45° 또는 60°)로 침착된다. 이는 유입되는 금속 재료를 가로지르는 함몰부(20')의 영역에 금속 재료가 거의 또는 전혀 침착되지 않는 함몰부(20')에 쉐도우 효과를 생성한다. 따라서, 투명 기판(예를 들어, 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 다층 구조(16))은 스퍼터링을 통해 회전되어 다중-깊이 함몰부(20')의 이러한 영역(들)에 금속 재료를 도입한다. 기판이 회전함에 따라 금속 재료가 간극 영역(22)에 계속해서 도포되기 때문에, 이러한 방법은 간극 영역(22)에 금속 재료를 더 많이 침착시키고 함몰부(20')에 금속 재료를 덜 침착시킨다. 열 증발을 사용하여 유사한 효과가 달성될 수 있다. 효과를 최대화하기 위해 두 공정 모두에서 저압이 사용될 수 있다. 따라서, 스퍼터링 또는 열 증발의 결과로서, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 표면(72) 위에 제2 두께 T2를 갖는 간극 영역(22) 위에 제1 두께 T1, 및 함몰부(20')의 얕은 부분(68)에서 표면(74) 위에 제3 두께 T3를 갖는 금속 필름(48)(도 8a, 도 9a, 도 10a, 및 도 11a 참조)이 생성된다. 따라서, 일련의 도 8 내지 도 11에서, 각각의 함몰부는 깊은 부분(66)과 이 깊은 부분(66)에 인접한 얕은 부분(68)을 포함하는 다중-깊이 함몰부(20')이고; 금속 필름(48)은 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 및 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 생성되고; 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위의 금속 필름(48)은 제2 두께 T2를 갖고(이는 약 30 nm 이하이고, 제1 두께 T1보다 적어도 10 nm 더 얇음); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위의 금속 필름(48)은 제1 두께보다 작고, 제2 두께 T2 보다 큰 제3 두께 T3를 갖는다. 제2 두께 T2는 얇은 부분에서 금속 필름(48)을 통해 UV 광을 투과할 수 있게 하는 한편, 제1 두께 T1 및 제3 두께 T3는 UV 광이 두꺼운 부분에서 금속 필름(48)을 투과하는 것을 차단하기에 충분하다.In each of the exemplary methods shown in FIGS. 8A-8I/FIGS. 8J-11A-11E, the metal material is sputter coated or thermally evaporated on the surface of the single
본원에 개시된 임의의 금속 재료가 사용될 수 있다. 스퍼터링 또는 열 증발의 결과로서, 다양한 두께 T1, T2, T3를 갖는 금속 필름(48)은 도 8a, 도 9a, 도 10a 및 도 11a 각각에 도시된 바와 같이 단일 층 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 다중-깊이 함몰부(20') 위에 위치한다.Any metallic material disclosed herein may be used. As a result of sputtering or thermal evaporation,
방법의 두 예가 도 8 시리즈에 도시되어 있다. 하나의 방법은 도 8a 내지 도 8i에 도시되어 있다. 다른 방법은 도 8a 내지 도 8f 및 도 8j 내지 도 8n에 도시되어 있다.Two examples of the method are shown in Figure 8 series. One method is shown in Figures 8A-8I. Another method is shown in Figures 8A-8F and Figures 8J-8N.
도 8 시리즈에 도시된 방법 초기에, 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)이 관능화 층(24)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하지 않는 경우, 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)은 먼저 예를 들어 실란화 또는 플라즈마 애싱을 통해 활성화될 수 있다. 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)이 관능화 층(24)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하는 경우, 활성화 공정은 수행되지 않는다.Initially, the method shown in the Figure 8 series, if the
도 8a 내지 도 8n의 방법에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(52)는 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 침착되고; 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 되며, 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)은 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 8c 참조); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)은 제2 소정의 영역(56)이다(관능화 층(24)이 형성되어 있는 도 8f 참조).8A-8N,
도 8b에 도시된 바와 같이, 포지티브 포토레지스트(52)는 금속 필름(48) 상에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 포지티브 포토레지스트(52) 및 임의의 침착 기술이 이러한 예에서 사용될 수 있다.As shown in Figure 8B,
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 포지티브 포토레지스트(52))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1 또는 두께 T3를 갖는) 금속 필름(48)의 더 두꺼운 부분은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1, T3와 일직선으로 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 도 8c에 도시된 바와 같이 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액에 의해 제거되어, 함몰부(20')에 존재하는 더 얇은 금속 필름(48), T2를 노출시킨다. 생성된 구조가 도 8c에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., positive photoresist 52) using
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 포지티브 포토레지스트(52'))는 관능화 층(24)을 제2 소정의 영역(56)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)으로부터 금속 필름(48)을 에칭하는 단계(도 8d); 및 관능화 층(24)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 각각의 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 침착시키는 단계(도 8e)를 수반한다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble
금속 필름(48)은 건식 또는 습식 에칭을 사용하여 깊은 부분(66)의 표면(72)으로부터 제거될 수 있다. 깊은 부분(66)으로부터 금속 필름(48)의 건식 에칭은 BCl3 + Cl2로의 반응성 이온 에칭을 수반할 수 있다. 건식 에칭 공정은 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면이 노출되는 경우 중단될 수 있다. 알루미늄 금속 필름(48)의 습식 에칭은 산성 또는 염기성 조건을 사용하여 수행할 수 있으며, 구리 금속 필름(48)의 습식 에칭은 FeCl3 또는 요오드 및 요오다이드 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 예에서, 지지체(14) 또는 층(18)은 에칭 공정의 에칭 정지부로서 작용한다. 에칭 공정은 깊은 부분(66)에 위치하는 지지체(14) 또는 층(18)의 표면(72)을 노출시킨다. 이러한 예에서, 표면(72)은 관능화 층(24)이 형성될 제2 소정의 영역(56)이다. 깊은 부분(66)으로부터 금속 필름(48)의 제거는 도 8d에 도시되어 있다.
이후, 관능화 층(24)은 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 및 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 침착된다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 8e에 도시되어 있다.A
도 8a 내지 도 8i에 도시된 예시적인 방법에서, 방법은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 금속 필름(48)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 노출시키는 단계(도 8f); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)으로부터 금속 필름(48)을 습식 에칭하는 단계(도 8g); 제2 관능화 층(26)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 침착시키는 단계(도 8h); 및 간극 영역(22)으로부터 제2 관능화 층(26)을 연마하는 단계(도 8i)를 추가로 포함한다.In the exemplary method shown in FIGS. 8A-8I , the method removes the insoluble
불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 도 8f에서 도시된 바와 같이 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(24)을 제거한다.The insoluble
이러한 예에서, 본원에 기재된 임의의 습식 에칭 공정은 금속 필름(48)을 제거하는 데 사용될 수 있다. 이는 얕은 부분(68)에서 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면(74)을 노출시키고, 또한 간극 영역(22)을 노출시킨다. 이는 도 8g에 도시되어 있다.In this example, any wet etch process described herein may be used to remove
도 8h에 도시된 바와 같이, 이후 제2 관능화 층(26)은 얕은 부분(68)에서 지지체(18) 또는 수지 층(18)의 표면(74) 및 또한 간극 영역(22) 위에 도포될 수 있다. 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 예에서, 겔 재료의 침착이 고 이온 강도(예를 들어, 10x PBS, NaCl, KCl 등의 존재 하에서) 하에서 수행되는 경우, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24) 상에 침착되지 않거나 이에 부착되지 않는다. 이와 같이, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24)을 오염시키지 않는다.As shown in Figure 8H, a second
도 8i에서, 간극 영역(22) 위에 위치되어 있는 제2 관능화 층(26)은 예를 들어 연마 공정을 사용하여 제거된다. 연마 공정은 이러한 영역(22)에서 하부 기판(예를 들어, 14 또는 18)에 유해한 영향을 미치지 않으면서, 간극 영역(22)으로부터 관능화 층(들)(24 및/또는 26)을 제거할 수 있는 화학적 슬러리(예를 들어, 연마제, 완충제, 킬레이트제, 계면활성제, 및/또는 분산제 포함)를 사용하여 수행될 수 있다. 대안적으로, 연마 입자를 포함하지 않는 용액을 사용하여 연마를 수행할 수 있다.In Figure 8I, the second
화학적 슬러리는 간극 영역(22)의 표면을 연마하기 위해 화학적 기계적 연마 시스템에 사용될 수 있다. 연마 헤드(들)/패드(들) 또는 다른 연마 공구(들)는 함몰부(들)(20')의 관능화 층(24, 26)을 적어도 실질적으로 온전히 유지하면서, 간극 영역(22) 위에 존재할 수 있는 관능화 층(24, 26)을 연마할 수 있다. 일 예로서, 연마 헤드는 Strasbaugh ViPRR II 연마 헤드일 수 있다.A chemical slurry may be used in a chemical mechanical polishing system to polish the surface of
세정 및 건조 공정은 연마 후에 수행될 수 있다. 세정 공정은 수욕 및 초음파 처리를 사용할 수 있다. 수욕은 약 22℃ 내지 약 30℃ 범위의 비교적 낮은 온도에서 유지될 수 있다. 건조 공정은 스핀 건조 또는 다른 적합한 기술을 통한 건조를 수반할 수 있다.A cleaning and drying process may be performed after polishing. The cleaning process may use water bath and ultrasonic treatment. The water bath may be maintained at a relatively low temperature ranging from about 22°C to about 30°C. The drying process may involve drying via spin drying or other suitable techniques.
도 8a 내지 도 8f 및 도 8j 내지 도 8n에 도시된 예시적인 방법에서, 방법은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 금속 필름(48)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 노출시키는 단계(도 8f); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 형성하기 위해 네거티브 포토레지스트(60)를 패터닝하는 단계(도 8j); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)으로부터 금속 필름(48)을 습식 에칭하는 단계; 제2 관능화 층(26)을 불용성 네거티브 포토레지스트(60'), 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22) 위에 침착시키는 단계(도 8l); 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하여, 관능화 층(24)을 노출시키는 단계(도 8m); 및 제2 관능화 층(26)을 제거하는 간극 영역(22)으로부터 단계(도 8n)를 추가로 포함한다.In the exemplary method shown in FIGS. 8A-8F and 8J-8N, the method removes the insoluble
상기 언급된 바와 같이, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 도 8f에서 도시된 바와 같이 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(24)을 제거한다.As mentioned above, the insoluble
이후, 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24) 및 금속 층(48)(도 8a 내지 도 8f 또는 도 8j 내지 도 8n)에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 네거티브 포토레지스트(60)는 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 노출된다. (두께 T1 및 두께 T3를 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1, T3와 일직선으로 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 얕은 부분(68)에서 표면(74) 위 및 간극 영역(22) 위에 금속 필름(48)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성이 된다. 깊은 부분(66)에서 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 포함하는 생성된 구조가 도 8j에 도시되어 있다.
이러한 예에서, 본원에 기재된 임의의 습식 에칭 공정은 금속 필름(48)을 제거하는 데 사용될 수 있다. 이는 얕은 부분(68)에서 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면(74)을 노출시키고, 또한 간극 영역(22)을 노출시킨다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 이러한 공정 중 온전히 유지된다. 이는 도 8k에 도시되어 있다.In this example, any wet etch process described herein may be used to remove
도 8l에 도시된 바와 같이, 이후 제2 관능화 층(26)은 얕은 부분(68)에서 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면(74) 및 또한 간극 영역(22) 위에 도포될 수 있다. 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 예에서, 제2 관능화 층(26)은 또한 불용성 네거티브 포토레지스트(60') 위에 도포된다(이는 관능화 층(24) 위에 있음).As shown in Figure 8L, a second
이후, 도 8m에서 도시된 바와 같이 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 관능화 층(24)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' may then be performed, as shown in FIG. 8M, to expose the
이후, 제2 관능화 층(26)은 예를 들어 도 8i를 참조로 기재된 바와 같은 연마를 사용하여 간극 영역(22)으로부터 제거된다. 생성된 구조는 도 8n에 도시되어 있다.The second
도시되지 않았지만, 도 8에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 8a 내지 도 8n에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 8a 내지 도 8n에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIG. 8 also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 8e에서) 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), iii) 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 여전히 제자리에 있는 한(도 8l), 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(예를 들어, 도 8h 또는 8l에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 8i 및 8n에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 8a 내지 도 8n을 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16)의 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of
다층 함몰부(20')를 수반하는 다른 방법은 도 9a 내지 도 9i에 도시되어 있다. 도 9 시리즈에 도시된 방법 초기에, 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)이 관능화 층(24)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하지 않는 경우, 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)은 먼저 예를 들어 실란화 또는 플라즈마 애싱을 통해 활성화될 수 있다. 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)이 관능화 층(24)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하는 경우, 활성화 공정은 수행되지 않는다.Another method involving multi-layer depressions 20' is shown in FIGS. 9A-9I. Initially, the method shown in the Figure 9 series, if the
도 9a 내지 도 9i에 도시된 예시적인 방법에서, 감광성 재료(50)는 네거티브 포토레지스트(60)이고; 네거티브 포토레지스트(60)는 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 침착되고; 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(예를 들어, 단일 층 기판(14) 또는 다층 구조(16))을 통해 빛에 네거티브 포토레지스트(60)를 노출시키는 것을 수반하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 한정하며, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 가용성이 되고; 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)은 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있음); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68)은 제2 소정의 영역(56)이다(제1 관능화 층(24)이 형성되어 있음).In the example method shown in FIGS. 9A-9I,
도 9b에 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트(60)는 금속 필름(48) 상에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 네거티브 포토레지스트(60) 및 임의의 침착 기술이 이러한 예에서 사용될 수 있다.As shown in Figure 9B,
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 네거티브 포토레지스트(60))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 네거티브 포토레지스트(60)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1 및 T3를 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1 및 T3와 일직선으로 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 금속 필름(48)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성이 된다. 생성된 구조가 도 9c에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., negative photoresist 60) using
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 네거티브 포토레지스트(60'))는 관능화 층(24)을 제2 소정의 영역(56)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는, 금속 필름(48)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)으로부터 에칭하는 단계; 및 관능화 층(24)을 불용성 네거티브 포토레지스트(60'), 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68), 및 간극 영역(22) 위에 침착시키는 단계를 수반한다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble negative photoresist 60') is then used to create
금속 필름(48)은 건식 또는 습식 에칭을 사용하여 얕은 부분(68)의 표면(74) 및 간극 영역(22)으로부터 제거될 수 있다. 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)으로부터의 금속 필름(48)의 건식 에칭은 BCl3 + Cl2로의 반응성 이온 에칭을 수반할 수 있다. 건식 에칭 공정은 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면이 노출되는 경우 중단될 수 있다. 알루미늄 금속 필름(48)의 습식 에칭은 산성 또는 염기성 조건을 사용하여 수행할 수 있으며, 구리 금속 필름(48)의 습식 에칭은 FeCl3 또는 요오드 및 요오다이드 용액을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 예에서, 지지체(14) 또는 층(18)은 에칭 공정의 에칭 정지부로서 작용한다. 에칭 공정은 얕은 부분(68)에 위치하고 있는 지지체(14) 또는 층(18)의 표면(74)을 노출시키고, 또한 간극 영역(22)을 노출시킨다. 이러한 예에서, 표면(74)은 관능화 층(24)이 형성될 제2 소정의 영역(56)이다. 얕은 부분(68)에서 표면(74)으로부터의 그리고 간극 영역(22)으로부터의 금속 필름(48)의 제거는 도 9d에 도시되어 있다.
이후, 관능화 층(24)은 불용성 네거티브 포토레지스트(60'), 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22) 위에 침착된다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 간극 영역(22)에서 그리고 함몰부(20')의 얕은 부분(68)에서 베이스 지지체(14) 또는 수지 층(18)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 9e에 도시되어 있다.A
도 9a 내지 도 9i에 도시된 예시적인 방법에서, 방법은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 금속 필름(48)을 노출시키는 단계(도 9f); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)으로부터 금속 필름(48)을 습식 에칭하는 단계(도 9g); 제2 관능화 층(26)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 침착시키는 단계(도 9h); 및 관능화 층(26)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계(도 9i)를 추가로 포함한다.9A-9I, the method removes the insoluble negative photoresist 60' to form a
이후, 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 금속 층(48)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' may then be performed to expose the
이러한 예에서, 본원에 기재된 임의의 습식 에칭 공정은 금속 필름(48)을 제거하는 데 사용될 수 있다. 이는 깊은 부분(66)에서 지지체(14)의 표면(72) 또는 수지 층(18)을 노출시킨다. 이는 도 9g에 도시되어 있다.In this example, any wet etch process described herein may be used to remove
도 9h에 도시된 바와 같이, 이후 제2 관능화 층(26)은 깊은 부분(66)에서 지지체(14)의 표면(72) 또는 수지 층(18) 위에 도포될 수 있다. 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 예에서, 겔 재료의 침착이 고 이온 강도(예를 들어, 10x PBS, NaCl, KCl 등의 존재 하에서) 하에서 수행되는 경우, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24) 상에 침착되지 않거나 이에 부착되지 않는다. 이와 같이, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24)을 오염시키지 않는다.As shown in Figure 9h, a second
도 9i에서, 간극 영역(22) 위에 위치하고 있는 관능화 층(24)은 예를 들어 연마 공정을 사용하여 제거된다. 연마 공정은 본원에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 세정 및 건조 공정은 연마 후에 수행될 수 있다. 세정 공정은 수욕 및 초음파 처리를 사용할 수 있다. 수욕은 약 22℃ 내지 약 30℃ 범위의 비교적 낮은 온도에서 유지될 수 있다. 건조 공정은 스핀 건조 또는 다른 적합한 기술을 통한 건조를 수반할 수 있다.In Figure 9I, the
도시되지 않았지만, 도 9a 내지 도 9i에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 9a 내지 도 9i에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 9a 내지 도 9i에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIGS. 9A-9I also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 9e에서) 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나 ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되는 한, 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(예를 들어, 도 9h에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 9i에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 9a 내지 도 9i를 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16)의 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of functionalization layers 24, 26 is shown in FIG. 9I, the method described with reference to FIGS. 9A-9I can be used to spread the multilayer structure 16 across the surface of the
또 다른 방법은 도 10a 내지 도 10h에 도시되어 있다.Another method is shown in Figures 10A-10H.
도 10a 내지 도 10h의 방법에서, 감광성 재료(50)는 네거티브 포토레지스트(60)이고; 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24)과 직접 접촉하여 침착되고(도 10b 참조); 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14 또는 16)을 통해 빛에 네거티브 포토레지스트(60)를 노출시키는 것을 수반하여, 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 한정하며, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 가용성이 되고; 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 각각의 함몰부(20')의 깊은 부분(66)은 제1 소정의 영역(54)이다(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 10d 참조).In the method of FIGS. 10A-10H,
이러한 예시적인 방법에서, 도 10a 및 10b에 도시된 바와 같이, 감광성 재료(50)를 금속 필름(48) 위에 침착시키기 전, 방법은 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 보호 층(58)을 침착시키는 단계; 및 보호 층(58)과 직접 접촉하여 관능화 층(24)을 침착시키는 단계를 추가로 포함한다.In this exemplary method, as shown in FIGS. 10A and 10B, prior to depositing
이러한 예에서, 보호 층(58)은 핵산 시퀀싱에 사용된 화학 물질의 분해에 대한 높은 저항성을 갖고(이에 따라 하부 금속 필름(48)이 노출되는 것을 방지함), 또한 관능화 층(24, 26)에 대한 양호한 부착력을 갖거나 갖도록 활성화될 수 있는 임의의 무기 재료일 수 있다. 적합한 보호성 재료의 예는 이산화규소 또는 Ta2O5(이는 관능화 층(24, 26)과 반응하도록 표면 기를 생성하기 위해 실란화될 수 있음)를 포함한다. 보호 층(58)은 임의의 적합한 기술을 사용하여 침착될 수 있으며, 도 10a에 도시된 것과 같이 금속 필름(48)을 코팅한다.In this example, the
이후, 관능화 층(24)이 보호 층(58) 위에 침착된다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 보호 층(58)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 10b에 도시되어 있다.A
도 10c에서, 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24) 상에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 네거티브 포토레지스트(60) 재료 및 임의의 침착 기술이 사용될 수 있다.In Figure 10C,
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 네거티브 포토레지스트(60))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 네거티브 포토레지스트(60)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1 및 T3를 갖는) 더 두꺼운 금속 필름(48)은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1, T3와 일직선으로 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 함몰부(20')의 얕은 부분(68)에서 표면(74) 위 및 간극 영역(22) 위에 위치하고 있는 관능화 층(24)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성이 된다. 생성된 구조가 도 10d에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., negative photoresist 60) using
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 네거티브 포토레지스트(60'))는 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역(54)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)으로부터 관능화 층(24)을 건식 에칭하여, 보호 층(58)이 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)에서 노출되는 단계를 수반하고, 관능화 층(24)은 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 남아 있다. 관능화 층(24)을 제거하는 데 사용된 건식 애칭 공정은 100% O2 플라즈마, 공기 플라즈마, 아르곤 플라즈마 등과 같은 플라즈마를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 에칭 공정은 얕은 부분(68)에서 제1 관능화 층(24)을 제거할 것이고, 또한 간극 영역(22) 위에 있는 제1 관능화 층(24)의 부분을 제거할 것이다. 보호 층(58)은 에칭 정지부로서 작용한다. 도 10e에 도시된 바와 같이, 건식 에칭 후, 관능화 층(24)은 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 남아 있다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble negative photoresist 60') is then used to create
이러한 예시적인 방법은 제2 관능화 층(26)을 불용성 네거티브 포토레지스트(60') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)에 노출된 보호 층(58) 위에 침착시키는 단계(도 10f); 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 관능화 층(24)을 노출시키는 단계(도 10g); 및 제2 관능화 층(26)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계(도 10h)를 추가로 포함한다.This exemplary method exposes the second
도 10f에 도시된 바와 같이, 이후 제2 관능화 층(26)은 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)에서 보호 층(58) 위에 도포될 수 있다. 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 예에서, 제2 관능화 층(26)은 또한 불용성 네거티브 포토레지스트(60') 위에 도포된다.As shown in FIG. 10F , a second
이후, 도 10g에서 도시된 바와 같이 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 관능화 층(24)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 공정은 i) 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(26)을 제거한다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' may then be performed, as shown in FIG. 10G, to expose the
이후, 제2 관능화 층(26)은 예를 들어 도 8i를 참조로 기재된 바와 같은 연마를 사용하여 간극 영역(22) 위의 보호 층(58)으로부터 제거된다. 생성된 구조가 도 10h에 도시되어 있다.The second
도시되지 않았지만, 도 10a 내지 도 10h에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 10a 내지 도 10h에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 10a 내지 도 10h에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIGS. 10A-10H also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 10b에서) 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), iii) 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 여전히 제자리에 있는 한(도 10f), 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(예를 들어, 도 10f, 또는 도 10g, 또는 도 10h에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 10h에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 10a 내지 도 10h를 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16)의 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐 간극 영역(22) 위에 보호 층(58)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of functionalization layers 24, 26 is shown in FIG. 10H, the method described with reference to FIGS. 10A-10H can be used to spread the multilayer structure 16 across the surface of the
또 다른 방법은 도 11a 내지 도 11h에 도시되어 있다.Another method is shown in Figures 11A-11H.
도 11a 내지 도 11h의 방법에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(50)는 관능화 층(24)과 직접 접촉하여 침착되고; 감광성 재료(50)를 현상하기 위해 금속 필름(48)을 사용하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 되며, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 각각의 다중-깊이 함몰부(20')와 간극 영역(22')의 얕은 부분(68)은 제1 소정의 영역(54)이다.In the method of Figures 11A-11H,
이러한 예시적인 방법에서, 도 11a 및 11b에 도시된 바와 같이, 감광성 재료(50)를 금속 필름(48) 위에 침착시키기 전, 방법은 금속 필름(48)과 직접 접촉하여 보호 층(58)을 침착시키는 단계; 및 보호 층(58)과 직접 접촉하여 관능화 층(24)을 침착시키는 단계를 추가로 포함한다.In this exemplary method, as shown in FIGS. 11A and 11B, prior to depositing
이러한 예에서, 보호 층(58)은 핵산 시퀀싱에 사용된 화학 물질의 분해에 대한 높은 저항성을 갖고(이에 따라 하부 금속 필름(48)이 노출되는 것을 방지함), 또한 관능화 층(24, 26)에 대한 양호한 부착력을 갖거나 갖도록 활성화될 수 있는 임의의 무기 재료일 수 있다. 적합한 보호성 재료의 예는 이산화규소 또는 Ta2O5(이는 관능화 층(24, 26)과 반응하도록 표면 기를 생성하기 위해 실란화될 수 있음)를 포함한다. 보호 층(58)은 임의의 적합한 기술을 사용하여 침착될 수 있으며, 도 11a에 도시된 것과 같이 금속 필름(48)을 코팅한다.In this example, the
이후, 관능화 층(24)이 보호 층(58) 위에 침착된다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 보호 층(58)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 11b에 도시되어 있다.A
도 11c에서, 포지티브 포토레지스트(52)는 관능화 층(24) 상에 침착된다. 본원에 기재된 임의의 포지티브 포토레지스트(52) 재료 및 임의의 침착 기술이 사용될 수 있다.In Figure 11C,
이러한 예에서, 금속 필름(48)을 사용하여 감광성 재료(50)(예를 들어, 포지티브 포토레지스트(52))를 현상하는 것은 투명 기판(14, 16)을 통해 빛(예를 들어, 자외선 광)에 포지티브 포토레지스트(52)를 노출시키는 것을 수반한다. (두께 T1 또는 두께 T3를 갖는) 금속 필름(48)의 더 두꺼운 부분은 투명 기판(14, 16)을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 금속 필름(48), T1, T3와 일직선으로 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 도 11d에 도시된 바와 같이 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 T2를 갖는) 더 얇은 금속 필름(48)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액에 의해 제거되어, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 존재하는 더 얇은 금속 필름(48), T2 위에 형성된 관능화 층(24)을 노출시킨다. 생성된 구조가 도 11d에 도시되어 있다.In this example, developing photosensitive material 50 (e.g., positive photoresist 52) using
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 포지티브 포토레지스트(52'))는 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역(54)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는 관능화 층(24)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)으로부터 제거하여, 보호 층(58)은 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출되고, 관능화 층(24)이 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22) 위에 남아 있는, 단계를 수반한다. 이러한 예에서, 관능화 층(24)을 제거하는 것은 관능화 층(24)의 애싱 단계를 수반한다. 관능화 층(24)을 애싱하기 위해, 산소 플라즈마, 공기 플라즈마, 또는 다른 기체 플라즈마가 사용된다. 생성된 구조가 도 11e에 도시되어 있다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble
이러한 예시적인 방법은 제2 관능화 층(26)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출된 보호 층(58) 위에 침착시키는 단계(도 11f); 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 관능화 층(24)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 노출시키는 단계(도 11g); 및 관능화 층(24)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계(도 11h)를 추가로 포함한다.This exemplary method places a second
도 11f에 도시된 바와 같이, 제2 관능화 층(26)은 깊은 부분(66)에서 보호 층(58) 위에 도포된다. 이러한 예에서, 제2 관능화 층(26)은 또한 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에 도포된다. 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다.As shown in FIG. 11F, a second
이후, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')가 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(26)을 제거한다. 이러한 제거 공정 후, 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22) 위의 관능화 층(24)이 노출된다. 관능화 층(24)은 온전한 상태를 유지하는데, 이는 이것이 보호 층(58)에 공유적으로 부착되기 때문이다.Thereafter, the insoluble
이후, 관능화 층(24)은 예를 들어 도 8i를 참조로 기재된 바와 같은 연마를 사용하여 간극 영역(22) 위의 보호 층(58)으로부터 제거된다. 생성된 구조가 도 11h에 도시되어 있다.The
도시되지 않았지만, 도 11a 내지 도 11h에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 11a 내지 도 11h에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 11a 내지 도 11h에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIGS. 11A-11H also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 11b에서) 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), iii) 불용성 네거티브 포토레지스트(52')가 여전히 제자리에 있는 한(도 11f), 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(예를 들어, 도 11f, 또는 도 11g, 또는 도 11h에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 11h에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 11a 내지 도 11h를 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16)의 지지체(14) 또는 수지 층(18)의 표면에 걸쳐 간극 영역(22) 위에 보호 층(58)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of functionalization layers 24, 26 is shown in FIG. 11H, the method described with reference to FIGS. 11A-11H can be used to spread the multilayer structure 16 across the surface of the
다양한 두께의 수지를 갖는 플로우 셀 구조의 제조 방법Method for manufacturing flow cell structures with resins of various thicknesses
본원에 개시된 방법의 다른 예는 다양한 두께와 UV 투과 특징을 갖는 수지 층을 사용하여 감광성 재료(50)를 패턴화하는 데 사용되는 마스크를 생성하고, 결과적으로 이는 관능화 층(들)(24, 26)을 패턴화하는 데 사용된다.Another example of the method disclosed herein uses resin layers of varying thickness and UV transmission characteristics to create a mask used to pattern a
이러한 방법은 일반적으로, 감광성 재료(50)를 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20, 20')를 포함하는 수지 층 위에 침착시키는 단계로서, 함몰부(20, 20')가 제1 두께 t1을 갖는 제1 수지 부분 위에 있고, 간극 영역(22)이 제1 두께 t1보다 큰 제2 두께 t2를 갖는 제2 수지 부분 위에 있는, 단계; 수지 층을 통해, 제1 두께와 제2 두께 t1, t2를 기반으로 한 소정의 자외선 광 선량을 조사하여, 함몰부(20, 20') 위의 감광성 재료(50)가 자외선 광에 노출되고, 제2 수지 부분이 자외선 광을 흡수하여, 변경된 감광성 재료(50')를 수지 층 위의 제1 소정의 영역(54)에서 한정하는 단계; 및 변경된 감광성 재료(50')를 사용하여 관능화 층(24, 26)을 수지 층 위에 제1 소정의 영역(54)에서 또는 제2 소정의 영역(56)에서 생성하는 단계를 포함한다.This method generally involves depositing a
이러한 예시적인 방법에서, 수지 층은 본원에 기재된 바와 같은 단일 층 베이스 지지체(14') 또는 다층 구조(16')의 수지 층(18') 중 어느 하나이다. 따라서, 이러한 예에서 수지 층은 이러한 방법의 설명 전반에 걸쳐 "수지 층(14', 18')"으로 지칭된다. 다층 구조(16')가 사용될 수 있는 한편, 일련의 도면(12 내지 도 17)은 수지 층(18')을 예시하지만 하부의 베이스 지지체(17')를 도시하지는 않는다.In this exemplary method, the resin layer is either a single layer base support 14' as described herein or a resin layer 18' in a multi-layer structure 16'. Accordingly, the resin layers in this example are referred to as “resin layers 14', 18'" throughout the description of this method. While a multi-layer structure 16' may be used, the series of figures 12-17 illustrate a resin layer 18' but do not show the underlying base support 17'.
일련의 도 12 및 14 내지 도 17은 내부에 함몰부(20 또는 20')가 한정된 수지 층(14', 18')을 도시한다. 함몰부(20 또는 20')는 임의의 적합한 기술을 사용하여 수지 층(14', 18')에 에칭, 임프린팅, 또는 한정될 수 있다. 일 예에서, 나노임프린트 리소그래피가 사용된다.12 and the series of Figures 14-17 show resin layers 14', 18' with
일부 예에서, 함몰부(20)가 사용되는(도 12a에 도시된 바와 같음) 경우, 함몰부(20)는 제1 두께 t1을 갖는 제1 수지 부분(76) 위에 있고, 간극 영역(22)은 제1 두께 t1보다 큰 제2 두께 t2를 갖는 제2 수지 부분(78) 위에 있다. 두께 t1, t2는 수지 층(14', 18') 재료 및 적용될 UV 선량에 따라 다르다. 예를 들어, 150 nm의 두께 t1 및 750 nm의 두께 t2를 갖는 나노임프린트 리소그래피 수지는 각각 90 mJ/cm2의 UV 선량에서 UV 광을 투과 및 흡수할 수 있다. 다른 예의 경우, 150 nm의 두께 t1 및 500 nm의 두께 t2를 갖는 나노임프린트 리소그래피 수지는 각각 30 mJ/cm2의 UV 선량에서 UV 광을 투과 및 흡수할 수 있다. 이러한 예에서, UV 선량은 두께 t2를 갖는 부분을 통해 투과되기 위해 3 내지 4배 증가되어야 할 것이다.In some examples, when
다른 예에서, 함몰부(20)가 사용되는(도 17a에 도시된 바와 같음) 경우, 함몰부(20)는 n개의 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C 등)를 포함하고, 여기서 n은 3 이상이고; 각각의 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)는 각각의 다른 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)와 상이한 깊이 DA, DB, DC를 갖는다. 상응하는 수지 부분은 상이한 UV 흡광도 특징을 갖는 상이한 두께 tA, tB, tC를 갖는다.In another example, when
함몰부(20')가 사용되는 경우, 함몰부(20')는 본원에 기재된 바와 같이 깊은 부분(66)과 얕은 부분(68)을 포함한다. 함몰부(20')는 도 13에 도시되어 있다. 이러한 예에서, 깊은 부분(66)은 제1 두께 t1을 갖는 제1 수지 부분(76) 위에 있고, 간극 영역(22)은 제1 두께 t1보다 큰 제2 두께 t2를 갖는 제2 수지 부분(78) 위에 있다. 얕은 부분(68)은 제3 두께 t3를 갖는 제3 수지 부분(80) 위에 있다. 제3 두께 t3는 적용되는 UV 선량에 따라 제3 수지 부분(80)에서 수지 층(14', 18')을 통해 UV 광이 투과되는 것을 차단할 수 있거나 제3 수지 부분(80)에서 수지 층(14', 18')을 통해 UV 광이 투과될 수 있도록 할 수 있다.When a depression 20' is used, the depression 20' includes a
도 12a 내지 도 12f를 참조하면, 이러한 방법은 내부에 함몰부(20)가 한정된 수지 층(14', 18')을 사용한다. 이러한 방법에서, 감광성 재료(50)는 네거티브 포토레지스트(60)이고; 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24)과 직접 접촉하여 침착되고(도 12b 참조); 소정의 자외선 광 선량이 수지 층(14', 18')을 통해 조사된 후, 함몰부(20) 위에 있는 감광성 재료(50)는 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 한정하며, 간극 영역(22) 위에 있는 감광성 재료(50)는 가용성이 되고; 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 함몰부(20)는 제1 소정의 영역(54)이다(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 12d 참조).12A to 12F, this method uses resin layers 14' and 18' with
이러한 예시적인 방법에서, 도 12b 및 12c에 도시된 바와 같이, 감광성 재료(50)를 침착시키기 전, 방법은 수지 층(14', 18')과 직접 접촉하여 관능화 층(24)을 침착시키는 단계를 추가로 포함한다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 수지 층(14', 18')(이는 방법 초기에 활성화 공정에 노출되었을 수 있음)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 12b에 도시되어 있다.In this exemplary method, as shown in FIGS. 12B and 12C, prior to depositing the
도 12c에 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24) 상에 침착된다. 네거티브 포토레지스트(60)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 네거티브 포토레지스트(60)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in Figure 12C,
도 12d에 도시된 바와 같이, 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 t2를 갖는) 더 두꺼운 수지 부분(78)은 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 더 두꺼운 수지 부분(78), t2와 일직선으로 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 간극 영역(22) 위의 관능화 층(24)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1를 갖는) 더 얇은 수지 부분(76)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성이 된다. 생성된 구조가 도 12d에 도시되어 있다.As shown in FIG. 12D, a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The thicker resin portion 78 (having a thickness t 2 ) directs at least 75% of the light transmitted through the resin layers 14', 18' to a negative electrode located in line with the
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 네거티브 포토레지스트(60'))는 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역(54)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는, 관능화 층(24)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계; 및 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하는 단계를 수반한다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble negative photoresist 60') is then used to create
관능화 층(24)은 애싱 공정을 사용하여 간극 영역(22)으로부터 제거될 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 함몰부(20)에서 하부의 관능화 층(24)을 보호한다. 애싱 완료 후 노출된 간극 영역(22)은 도 12e에 도시되어 있다.
이후, 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20)에서 관능화 층(24)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 생성된 구조가 도 12f에 도시되어 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' can then be performed to expose the
도시되지 않았지만, 이러한 방법은 또한 프라이머 세트(29)를 관능화 층(24)에 부착하는 것을 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(31, 33)(도 12a 내지 도 12f에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, this method also includes attaching primer set 29 to
다른 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(31, 33)는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 12b 또는 도 12f에서) 그래프트될 수 있다.In another example, primers 31 and 33 are not pre-grafted into functionalized
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 개시된 임의의 적합한 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거한 후 그래프팅을 수행할 때, 프라이머(31, 33)는 함몰부(20)의 관능화 층(24)의 반응성 기에 부착되고, 간극 영역(22)에 대한 친화성을 갖지 않는다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any suitable grafting technique disclosed herein. When grafting is performed after removing the insoluble negative photoresist 60', the primers 31, 33 are attached to the reactive groups of the functionalized
단일 함몰부(20) 및 관능화 층(24)이 도 12f에 도시되어 있지만, 도 12a 내지 도 12f를 참조하여 설명된 방법이 수행되어 베이스 지지체(14') 또는 수지 층(18')의 표면에 걸쳐, 간극 영역(22)에 의해 분리된 관능화된 함몰부의 어레이를 생성할 수 있다는 것을 이해해야 한다.Although a
도 12a 내지 도 12f에 도시된 예에서, 베이스 지지체(14') 또는 수지 층(18')은 자외선 광과 가시 광을 동일하게 흡수하거나 가시 광보다 자외선 광을 더 잘 흡수하는 입자가 매립될 수 있다. 이러한 입자는 가시광선 투과율이 적어도 0.25이고, 이에 따라 핵산 시퀀싱 중 사용된 파장의 투과율을 향상시킨다. 입자는 패터닝에 사용된 자외선 광을 동일하거나 그 이하로 투과할 수 있으며, 예를 들어 0.25 이하의 UV 광 투과율을 가질 수 있다. 이러한 입자는 목적하는 UV 투과율 변화에 유해한 영향을 주지 않으면서 베이스 지지체(14') 또는 수지 층(18')의 가시광선 투과율을 증가시키는 데 도움이 될 수 있다. 적합한 입자의 일부 예는 오산화탄탈럼, 산화아연, 산화티타늄 졸-겔 등을 포함한다.12A to 12F, the base support 14' or the resin layer 18' may absorb ultraviolet light and visible light equally or may be embedded with particles that absorb ultraviolet light better than visible light. there is. These particles have a visible light transmittance of at least 0.25, thereby improving the transmittance of the wavelengths used during nucleic acid sequencing. The particles may transmit the same or less UV light used for patterning, for example, may have a UV light transmittance of 0.25 or less. These particles can help increase the visible light transmittance of the base support 14' or resin layer 18' without detrimentally affecting the desired UV transmittance change. Some examples of suitable particles include tantalum pentoxide, zinc oxide, titanium oxide sol-gel, and the like.
일련의 도 14 내지 도 16에서, 수지 층(14', 18')에 한정된 각각의 함몰부는 깊은 부분(66)과 이 깊은 부분(66)에 인접한 얕은 부분(68)을 포함하는 다중-깊이 함몰부(20')이다. 다중-깊이 함몰부의 이러한 예가 도시되어 있고, 도 13을 참조하여 설명된다.In the series of Figures 14-16, each depression defined in the resin layers 14', 18' is a multi-depth depression comprising a
두 예시적인 방법은 도 14a 내지 도 14j에 도시되어 있다. 일 예시적인 방법이 도 14a 내지 도 14g에 도시되어 있고, 다른 예시적인 방법이 도 14a 내지 도 14e 및 도 14h 내지 도 14j에 도시되어 있다.Two example methods are shown in Figures 14A-14J. One example method is shown in FIGS. 14A-14G and another example method is shown in FIGS. 14A-14E and 14H-14J.
도 14a 내지 도 14e에 도시된 방법의 부분에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(52)는 관능화 층(24)과 직접 접촉하여 침착되고; 소정의 자외선 광 선량이 수지 층(14', 18')을 통해 조사된 후, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52) 부분은 가용성이 되며, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52) 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68)과 간극 영역(22)은 제1 소정의 영역(54)(제1 관능화 층(24)이 한정됨)이다.In the portion of the method shown in FIGS. 14A-14E,
이러한 예시적인 방법에서, 도 14a 및 14b에 도시된 바와 같이, 감광성 재료(50)를 침착시키기 전, 방법은 수지 층(14', 18')과 직접 접촉하여 관능화 층(24)을 침착시키는 단계를 추가로 포함한다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 수지 층(14', 18')(이는 방법 초기에 활성화 공정에 노출되었을 수 있음)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 14a에 도시되어 있다.In this exemplary method, as shown in FIGS. 14A and 14B, prior to depositing the
감광성 재료(50)(이러한 예에서 포지티브 포토레지스트(52))는 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 관능화 층(24) 위에 침착된다. 침착된 감광성 재료(50)는 도 14b에 도시되어 있다.Photosensitive material 50 (
도 14c에 도시된 바와 같이, 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 t2 또는 두께 t3를 갖는) 수지 층(14', 18')의 더 두꺼운 부분(78, 80)은, 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%가 이러한 부분(78, t2 및 80, t3) 위에 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달하는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 도 14c에 도시된 바와 같이 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1을 갖는) 더 얇은 부분(76)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액에 의해 제거되어, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 존재하는 더 얇은 부분(76), t1 위에 형성된 관능화 층(24)을 노출시킨다. 생성된 구조가 도 14c에 도시되어 있다.As shown in FIG. 14C, a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The
이후, 변경된 감광성 재료(50')(예를 들어, 불용성 포지티브 포토레지스트(52'))는 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역(54)에서 생성하기 위해 사용된다. 이는 관능화 층(24)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)으로부터 제거하여, 수지 층(14', 18')이 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출되고, 관능화 층(24)이 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22) 위에 남아 있는, 단계를 수반한다. 이러한 예에서, 관능화 층(24)을 제거하는 것은 적합한 플라즈마를 사용하는 관능화 층(24)의 애싱 단계를 수반한다. 생성된 구조가 도 14d에 도시되어 있다.Modified photosensitive material 50' (e.g., insoluble
도 14a 내지 도 14g에 도시된 예시적인 방법은 제2 관능화 층(26)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착시키는 단계(도 14e); 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 관능화 층(24)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 노출시키는 단계(도 14f); 및 관능화 층(24)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계(도 14g)를 추가로 포함한다.The exemplary method shown in FIGS. 14A-14G deposits the second
도 14e에 도시된 바와 같이, 제2 관능화 층(26)이 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 노출된 수지 층(14', 18') 위에 도포된다. 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다.As shown in Figure 14E, the second
이후, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')가 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용한 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(26)을 제거한다. 이러한 제거 공정 후, 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22) 위의 관능화 층(24)이 노출된다. 관능화 층(24)은 온전한 상태를 유지하는데, 이는 이것이 수지 층(14', 18')에 공유적으로 부착되기 때문이다. 이는 도 14f에 도시되어 있다.Thereafter, the insoluble
이후, 관능화 층(24)은 예를 들어 도 8i를 참조로 기재된 바와 같은 연마를 사용하여 간극 영역(22) 위의 수지 층(14', 18')으로부터 제거된다. 생성된 구조가 도 14g에 도시되어 있다.The
도 14d를 다시 참조하면, 도 14a 내지 도 14e 및 도 14h 내지 도 14j에 도시된 예시적인 방법은 제2 관능화 층(26)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착시키는 단계(도 14e); 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 관능화 층(24)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 노출시키는 단계(도 14f에 도시된 예와 유사함); 관능화 층(24) 및 제2 관능화 층(26) 위에 네거티브 포토레지스트(60)를 침착시키는 단계(도 14h); 수지 층(14', 18')을 통해, 소정의 자외선 광 선량보다 더 높은 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 깊은 부분(66) 위에 있고 얕은 부분(68) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)는 자외선 광에 노출되어 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 생성하며, 간극 영역(22) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)는 가용성이 되는 단계(도 14i); 관능화 층(24)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계(도 14j); 및 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하는 단계(도 14j)를 추가로 포함한다.Referring back to FIG. 14D, the exemplary method shown in FIGS. 14A-14E and 14H-14J deposits the
도 14e를 참조하여 설명된 바와 같이, 제2 관능화 층(26)이 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착될 수 있다. 도 14e를 참조하여 설명된 바와 같이, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 관능화 층(24)을 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 그리고 간극 영역(22) 위에 노출시킬 수 있다.As explained with reference to Figure 14E, the second
도 14h에 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24, 26) 상에 침착된다. 네거티브 포토레지스트(60)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 네거티브 포토레지스트(60)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in Figure 14h,
도 14i에 도시된 바와 같이, 제2 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 t2를 갖는) 제일 두꺼운 수지 부분(78)은 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 제일 두꺼운 수지 부분(78), t2와 일직선으로 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단하도록, 제2 자외선 광 선량은 소정의 자외선 광 선량(도 14c에서 적용됨)보다 높다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 간극 영역(22) 위의 관능화 층(24)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1 및 두께 t3를 갖는) 더 얇은 수지 부분(76, 80)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20') 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성이 된다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 도 14i에 도시되어 있다.As shown in FIG. 14I, a second predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The thickest resin portion 78 (having a thickness t 2 ) directs at least 75% of the light transmitted through the resin layers 14', 18' to a negative electrode located in line with the
관능화 층(24)은 애싱 공정(예를 들어, 100% O2 플라즈마, 공기 플라즈마, 아르곤 플라즈마 등과 같은 플라즈마로 수행됨)을 사용하여 간극 영역(22)으로부터 제거될 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 함몰부(20')에서 하부 관능화 층(24, 26')을 보호한다. 애싱 완료 후 노출된 간극 영역(22)은 도 14j에 도시되어 있다.
이후, 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20')에서 관능화 층(24, 26)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 생성된 구조가 도 14j에 도시되어 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' can then be performed to expose the
도시되지 않았지만, 도 14에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 14a 내지 도 14j에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 14a 내지 도 14j에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIG. 14 also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 14a에서)에 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), iii) 불용성 네거티브 포토레지스트(52')는 여전히 제자리에 있는 한(도 14e), 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(예를 들어, 도 14e, 또는 14j로부터의 임의의 시점에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 14g 및 14j에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 14a 내지 도 14j를 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16')의 지지체(14') 또는 수지 층(18')의 표면에 걸쳐 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of functionalization layers 24, 26 is shown in FIGS. 14G and 14J, the method described with reference to FIGS. 14A-14J can be used to form a support 14' or a resin layer 18' of a multilayer structure 16'. It should be understood that this can be done to create an array of depressions 20' (with
다른 예시적인 방법은 도 15a 내지 도 15h에 도시되어 있다.Another example method is shown in Figures 15A-15H.
방법 초기에, 수지 층(14', 18')이 관능화 층(24, 26)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하지 않는 경우, 수지 층(14', 18')은 먼저 예를 들어 실란화 또는 플라즈마 애싱을 통해 활성화될 수 있다. 수지 층(14', 18')이 관능화 층(24, 26)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하는 경우, 활성화 공정은 수행되지 않는다.At the beginning of the process, if the resin layers 14', 18' do not contain surface groups covalently attached to the functionalization layers 24, 26, the resin layers 14', 18' are first coated with, for example, silane. It can be activated through fire or plasma ashing. If the resin layers 14', 18' include surface groups covalently attached to the functionalization layers 24, 26, the activation process is not performed.
이러한 방법에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(52)는 수지 층(14', 18')과 직접 접촉하여 침착되고; 소정의 자외선 광 선량이 수지 층(14', 18')을 통해 조사된 후, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52) 부분은 가용성이 되며, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52) 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(66) 및 간극 영역(22)은 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 15c); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)은 제2 소정의 영역(56)이다(관능화 층(24)이 형성되어 있는 도 15c 및 15d).In this method,
도 15a에 도시된 바와 같이, 포지티브 포토레지스트(52)는 수지 층(14', 18') 상에 침착된다. 포지티브 포토레지스트(52)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 포지티브 포토레지스트(52)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in Figure 15A,
도 15b에 도시된 바와 같이, 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 T2 또는 두께 T3를 갖는) 수지 층(14', 18')의 더 두꺼운 부분(78, 80)은, 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%가 이러한 부분(78, t2 및 80, T3) 위에 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달하는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1을 갖는) 더 얇은 부분(76)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액에 의해 제거되어, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 존재하는 수지 층(14', 18')의 더 얇은 부분(76), t1 위에 형성된 수지 층(14', 18')을 노출시킨다. 생성된 구조는 도 15b에 도시되어 있다.As shown in FIG. 15B, a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The
이러한 예시적인 방법에서, 제2 소정의 영역(56)에서 관능화 층(24)을 생성하기 위해 변경된 감광성 재료(50')를 사용하는 것은, 관능화 층(24)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착시키는 단계(도 15c); 및 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)을 노출시키는 단계를 수반한다(도 15d).In this exemplary method, using the modified photosensitive material 50' to create the
관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 깊은 부분(66)에서 수지 층(14', 18')에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 15c에 도시되어 있다.
이후, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 도 15d에 도시된 바와 같이 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용한 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(24)을 제거한다. 이러한 제거 공정 후, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 관능화 층(24)이 존재하고, 얕은 부분(68)에서 수지 층(14', 18') 및 간극 영역(22)이 노출된다.The insoluble
도 15a 내지 도 15h에 도시된 예시적인 방법은 제2 포지티브 포토레지스트(52-2)를 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66), 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68), 및 간극 영역(22)에서 관능화 층(24) 위에 침착시키는 단계(도 15e); 수지 층(14)을 통해, 소정의 자외선 광 선량보다 더 높은 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 깊은 부분(66) 위에 있고 얕은 부분(68) 위에 있는 제2 포지티브 포토레지스트(52-2)는 자외선 광에 노출되고, 가용성이 되고, 간극 영역(22) 위에 있는 제2 포지티브 포토레지스트(52-2)는 제2 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2)를 생성하는 단계(도 15f); 가용성 제2 포지티브 포토레지스트(52-2)를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68)을 다시 노출시키는 단계(도 15f); 제2 관능화 층(26)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2) 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착시키는 단계(도 15g); 및 제2 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2)를 제거하여, 간극 영역(22)을 노출시키는 단계를 추가로 포함한다(도 15h).The exemplary method shown in FIGS. 15A-15H is to apply the second positive photoresist 52-2 to the
도 15e에 도시된 바와 같이, 제2 포지티브 포토레지스트(52-2)는 수지 층(14', 18')의 노출된 부분 및 관능화 층(24) 상에 침착된다. 포지티브 포토레지스트(52)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 포지티브 포토레지스트(52)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in Figure 15E, a second positive photoresist 52-2 is deposited on the exposed portions of the resin layers 14', 18' and the
도 15f에 도시된 바와 같이, 제2 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 t2를 갖는) 제일 두꺼운 수지 부분(78)은 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 제일 두꺼운 수지 부분(78), t2와 일직선으로 위치하는 제2 포지티브 포토레지스트(52)에 도달시키는 것을 차단하도록, 제2 자외선 광 선량은 소정의 자외선 광 선량(도 15b에서 적용됨)보다 높다. 이와 같이, 이러한 부분은 제2 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2)가 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1 및 두께 t3를 갖는) 더 얇은 수지 부분(76, 80)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 깊은 부분(66) 위에 관능화 층(24)을 노출시키고, 얕은 부분(68)에서 수지 층(14', 18)을 노출시킨다.As shown in FIG. 15F, a second predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The thickest resin portion 78 (having a thickness t 2 ) directs at least 75% of the light transmitted through the resin layers 14', 18' to the second layer located in line with the
이후, 제2 관능화 층(26)은 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2) 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 도포된다. 이러한 예에서, 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 높은 이온 강도 하에서(예를 들어, 10x PBS, NaCl, KCl 등의 존재 하에서) 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 조건 하에서, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24) 위에 침착되지 않거나 이에 부착되지 않는다. 이와 같이, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24)을 오염시키지 않는다.Thereafter, the second
이후, 제2 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2)는 간극 영역(22)으로부터 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용한 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 제2 불용성 포지티브 포토레지스트(52'-2)의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 제2 관능화 층(26)을 제거한다. 이러한 제거 공정 후, 함몰부(20)의 관능화 층(24, 26)은 온전한 상태를 유지하는데, 이는 이들이 수지 층(14', 18')에 공유부착되기 때문이다.Thereafter, the second insoluble
도 15 시리즈에는 도시되지 않았지만, 대안의 방법이 수행될 수 있다. 이러한 대안에서, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')가 제거된 후(도 15d), 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 높은 이온 강도 하에서(예를 들어, 10x PBS, NaCl, KCl 등의 존재 하에서) 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 이러한 침착 기술에 의해, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24) 위에 침착되지 않거나 이에 부착되지 않는다. 이와 같이, 제2 관능화 층(26)은 제1 관능화 층(24)을 오염시키지 않는다. 이후, 간극 영역(22)으로부터 제2 관능화 층(26)을 제거하기 위해 연마가 사용되어, 도 15h에 도시된 구조가 생성될 수 있다.Although not shown in the Figure 15 series, an alternative method may be performed. In this alternative, after the insoluble
도시되지 않았지만, 도 15a 내지 도 15h에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 15a 내지 도 15h에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 15a 내지 도 15h에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIGS. 15A-15H also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 15c에서)에 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나 ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되는 한, 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(도 15g 또는 15h(또는 대안의 방법에서 도 15d)에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 15h에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 15a 내지 도 15h를 참조하여 기재된 방법이 지지체(14) 또는 수지 층(18, 16)의 표면에 걸쳐 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of
다른 예시적인 방법은 도 16a 내지 도 16i에 도시되어 있다.Another example method is shown in Figures 16A-16I.
방법 초기에, 수지 층(14', 18')이 관능화 층(24, 26)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하지 않는 경우, 수지 층(14', 18')은 먼저 예를 들어 실란화 또는 플라즈마 애싱을 통해 활성화될 수 있다. 수지 층(14', 18')이 관능화 층(24, 26)에 공유적으로 부착되는 표면 기를 포함하는 경우, 활성화 공정은 수행되지 않는다.At the beginning of the process, if the resin layers 14', 18' do not contain surface groups covalently attached to the functionalization layers 24, 26, the resin layers 14', 18' are first coated with, for example, silane. It can be activated through fire or plasma ashing. If the resin layers 14', 18' include surface groups covalently attached to the functionalization layers 24, 26, the activation process is not performed.
이러한 방법에서, 감광성 재료(50)는 포지티브 포토레지스트(52)이고; 포지티브 포토레지스트(52)는 수지 층(14', 18')과 직접 접촉하여 침착되고(도 16a); 소정의 자외선 광 선량이 수지 층(14', 18')을 통해 조사된 후, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52) 부분은 가용성이 되며, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 위에 있고 간극 영역(22) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52) 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 한정하고; 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 변경된 감광성 재료(50')이고(도 16b); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(66) 및 간극 영역(22)은 제1 소정의 영역(54)이고(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 16b); 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)은 제2 소정의 영역(56)이다(관능화 층(24)이 형성되어 있는 도 16c 및 16d).In this method,
도 16a에 도시된 바와 같이, 포지티브 포토레지스트(52)는 수지 층(14', 18') 상에 침착된다. 포지티브 포토레지스트(52)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 포지티브 포토레지스트(52)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in Figure 16A,
도 16b에 도시된 바와 같이, 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 t2 또는 두께 t3를 갖는) 수지 층(14', 18')의 더 두꺼운 부분(78, 80)은, 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%가 이러한 부분(78, t2 및 80, t3) 위에 위치하는 포지티브 포토레지스트(52)에 도달하는 것을 차단한다. 이와 같이, 이러한 부분은 불용성 부분(50', 52')이 된다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1을 갖는) 더 얇은 부분(76)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 포지티브 포토레지스트(52)의 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액에 의해 제거되어, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 존재하는 수지 층(14', 18')의 더 얇은 부분(76), t1 위에 형성된 수지 층(14', 18')을 노출시킨다. 생성된 구조는 도 16b에 도시되어 있다.As shown in FIG. 16B, a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The
이러한 예시적인 방법에서, 관능화 층(24)을 제2 소정의 영역(56)에서 생성하기 위해 변경된 감광성 재료(50')를 사용하는 것은, 관능화 층(24)을 불용성 포지티브 포토레지스트(52') 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착시키는 단계(도 16c); 및 불용성 포지티브 포토레지스트(52')를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)을 노출시키는 단계(도 16d)를 수반한다.In this exemplary method, using the modified photosensitive material 50' to create the
관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 깊은 부분(66)에서 수지 층(14', 18')에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 16c에 도시되어 있다.
이후, 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 도 16d에 도시된 바와 같이 제거될 수 있다. 불용성 포지티브 포토레지스트(52')는 제거제, 예컨대 초음파 처리를 사용한 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤, 또는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈)계 스트리퍼를 사용하여 리프트 오프될 수 있다. 리프트 오프 공정은 i) 불용성 포지티브 포토레지스트(52')의 적어도 99% 및 ii) 그 위에 위치된 관능화 층(24)을 제거한다. 이러한 제거 공정 후, 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에 관능화 층(24)이 존재하고, 얕은 부분(68)에서 수지 층(14', 18') 및 간극 영역(22)이 노출된다.The insoluble
도 16a 내지 도 16i에 도시된 예시적인 방법은 네거티브 포토레지스트(60)를 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66), 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(66), 및 간극 영역(22)에서 관능화 층(24) 위에 침착시키는 단계(도 16e); 수지 층(14', 18')을 통해, 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 깊은 부분(66) 위 네거티브 포토레지스트(60)가 자외선 광에 노출되어 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 생성하고, 얕은 부분(66) 및 간극 영역(22) 위의 네거티브 포토레지스트(60)가 가용성이 되는 단계(도 16f); 가용성 네거티브 포토레지스트(60)를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역을 다시 노출시키는 단계(도 16f); 제2 관능화 층(26)을 불용성 네거티브 포토레지스트(60') 위에 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 침착시키는 단계(도 16g); 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 관능화 층(24)을 노출시키는 단계; 및 제2 관능화 층(26)을 간극 영역(22)으로부터 제거하는 단계(도 16i)를 추가로 포함한다.The exemplary method shown in FIGS. 16A-16I applies
도 16e에 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트(60)는 수지 층(14', 18')의 노출된 부분 및 관능화 층(24) 상에 침착된다. 네거티브 포토레지스트(60)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 네거티브 포토레지스트(60)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in Figure 16E,
도 16f에 도시된 바와 같이, 제2 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. (두께 t2 또는 두께 t3를 갖는) 수지 층(14', 18')의 더 두꺼운 부분(78, 80)이, 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%가 이러한 부분(78, t2 및 80, t3) 위에 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달하는 것을 차단하도록, 제2 자외선 광 선량은 소정의 자외선 광 선량(도 16b에서 적용됨)과 동일할 수 있다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 각각의 다중-깊이 함몰부(20')의 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)에서 수지 층(14', 18')을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 t1를 갖는) 더 얇은 수지 부분(76)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부(20')의 깊은 부분(66) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 된다.As shown in FIG. 16F, a second predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The
이후, 제2 관능화 층(26)은 불용성 네거티브 포토레지스트(60') 및 얕은 부분(68) 및 간극 영역(22)에 노출된 수지 층(14', 18') 위에 도포된다. 이러한 예에서, 제2 관능화 층(26)(예를 들어, 제2 관능화 층(26)을 형성하는 겔 재료)은 임의의 적합한 침착 기술을 사용하여 도포될 수 있다. 제2 관능화 층(26)은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')에 의해 보호되기 때문에 제1 관능화 층(24)을 오염시키지 않는다. 침착된 제2 관능화 층(26)은 도 16g에 도시되어 있다.A second
이후, 도 16h에서 도시된 바와 같이 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부(20')의 깊은 부분(66)에서 관능화 층(24)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' may then be performed, as shown in FIG. 16H, to expose the
이후, 제2 관능화 층(26)은 예를 들어 도 8i를 참조로 기재된 바와 같은 연마를 사용하여 간극 영역(22)으로부터 제거된다. 생성된 구조가 도 16i에 도시되어 있다.The second
도시되지 않았지만, 도 16a 내지 도 16i에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트(30, 32)를 관능화 층(24, 26)에 부착시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')(도 16a 내지 도 16i에 도시되지 않음)는 관능화 층(24)에 사전 그래프트될 수 있다. 유사하게, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')(도 16a 내지 도 16i에 도시되지 않음)는 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 추가의 프라이머 그래프팅은 수행되지 않는다.Although not shown, the method shown in FIGS. 16A-16I also includes attaching each primer set 30, 32 to the
다른 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)에 사전 그래프트되지 않는다. 이러한 예에서, 프라이머(34, 36 또는 34', 36')는 관능화 층(24)이 도포된 후(예를 들어, 도 16c에서)에 그래프트될 수 있다. 이러한 예에서, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트될 수 있다. 대안적으로, 이러한 예에서, 38, 40 또는 38', 40'은 제2 관능화 층(26)에 사전 그래프트되지 않을 수 있다. 오히려, 프라이머(38, 40 또는 38', 40')는, i) 관능화 층(26)이 프라이머(38, 40 또는 38', 40')를 부착시키기 위한 (관능화 층(24)과) 상이한 관능기를 갖거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), ii) 예를 들어 아민으로의 슈타우딩거 환원 또는 헥신산과 같은 불활성 분자와의 추가의 클릭 반응을 사용하여, 관능화 층(24)의 임의의 미반응 관능기가 켄칭되거나(관능화 층(24)이 노출되는 예에서), iii) 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 여전히 제자리에 있는 한(도 16g), 제2 관능화 층(26)이 도포된 후(예를 들어, 도 16g, 16h, 또는 16i에서) 그래프트될 수 있다.In another example,
방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.When grafting is performed during the method, the grafting may be accomplished using any of the grafting techniques described herein.
도 16i에 관능화 층(24, 26)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 16a 내지 도 16i를 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16')의 지지체(14') 또는 수지 층(18')의 표면에 걸쳐 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부(20')의 어레이(내부에 관능화 층(24, 26)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of functionalization layers 24, 26 is shown in FIG. 16I, the method described with reference to FIGS. 16A-16I can be used to prepare the support 14' or the resin layer 18' of the multilayer structure 16'. It should be understood that this can be done to create an array of depressions 20'over a surface (with
또 다른 예시적인 방법은 도 17a 내지 도 17j에 도시되어 있다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 이러한 예는 본원에 정의된 "n"개의 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)를 갖는 수지 층(14', 18')을 포함하고, 여기서 n은 3 이상이다. 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)는 에칭, 나노임프린트 리소그래피 등과 같은 임의의 적합한 기술을 사용하여 한정될 수 있다.Another example method is shown in Figures 17A-17J. As shown in Figure 17A, this example includes resin layers 14', 18' having "n" subsets of
함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C) 각각은 각각 다른 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)와 상이한 깊이 DA, DB, DC를 갖는다. 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)의 깊이 DA, DB, DC가 감소함에 따라, 하부 수지 부분(82, 84, 86)의 두께 tA, tB, tC는 증가한다. 따라서, 모든 하위세트(20A, 20B, 20C) 중 최장 깊이 DA를 갖는 함몰부 하위세트(20A)는 최소 두께 tA를 갖는 수지 부분(82) 위에 있고, 모든 하위세트(20A, 20B, 20C) 중 최소 깊이 DC를 갖는 함몰부 하위세트(20C)는 최대 두께 tC를 갖는 수지 부분(86) 위에 있다.Each of the
이러한 방법에서, 감광성 재료(50)는 네거티브 포토레지스트(60)이고; 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24)과 직접 접촉하여 침착되고(도 17b 참조); 소정의 자외선 광 선량이 수지 층(14', 18')을 통해 조사된 후, 최장 깊이 DA를 갖는 제1 함몰부 하위세트(20A) 위에 있는 감광성 재료(50)는 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 한정하며, 간극 영역(22) 위에 있고, 최장 깊이 DA보다 작은 깊이 DB, DC를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트(20B, 20C) 위에 있는 감광성 재료(50)는 가용성이 되고; 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 변경된 감광성 재료(50')이고; 제1 함몰부 하위세트(20A)는 제1 소정의 영역(54)이다(변경된 감광성 재료(50')가 형성되어 있는 도 17c 참조).In this method,
이러한 예시적인 방법에서, 감광성 재료(50)를 침착시키기 전, 방법은 수지 층(14', 18')과 직접 접촉하여 관능화 층(24)을 침착시키는 단계를 추가로 포함한다. 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다. 관능화 층(24)은 수지 층(14', 18')(이는 방법 초기에 활성화 공정에 노출되었을 수 있음)에 공유적으로 부착된다. 침착된 관능화 층(24)은 도 17b에 도시되어 있다.In this exemplary method, prior to depositing
도 17b에 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트(60)는 관능화 층(24) 상에 침착된다. 네거티브 포토레지스트(60)의 임의의 예가 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 네거티브 포토레지스트(60)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.As shown in FIG. 17B,
도 17c에 도시된 바와 같이, 소정의 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. 소정의 자외선 광 선량은 비교적 낮고, 이는 (두께 tB 또는 두께 tC를 갖는) 수지 층(14', 18')의 더 두꺼운 부분(84, 86)이 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 이러한 부분(84, tB 및 86, tC) 위에 위치하는 네거티브 포토레지스트(60)에 도달시키는 것을 차단하도록 선택된다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 함몰부 하위세트(20B, 20C) 각각 및 간극 영역(22)에서 관능화 층(24)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 tA를 갖는) 더 얇은 수지 부분(82)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부 하위세트(20A) 위에 있는 네거티브 포토레지스트(60)의 부분은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 된다.As shown in FIG. 17C, a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The predetermined ultraviolet light dose is relatively low, which means that the
이러한 예에서, 변경된 감광성 재료(50')를 사용하여 관능화 층(24)을 제1 소정의 영역에서 생성하는 단계는 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 제1 함몰부 하위세트(20A)에 존재하는 동안, 관능화 층(24)을 간극 영역(22)으로부터 그리고 각각 다른 함몰부 하위세트(20B, 20C)로부터 제거하는 단계를 수반한다. 이러한 예에서, 관능화 층(24)을 제거하는 것은 적합한 플라즈마를 사용하는 관능화 층(24)의 애싱 단계를 수반한다. 생성된 구조가 도 17d에 도시되어 있다.In this example, creating a
이후, 도 17a 내지 도 17j에 도시된 방법은 제2 관능화 층(26)을 불용성 네거티브 포토레지스트(60'), 간극 영역(22), 및 각각 다른 함몰부 하위세트(20B, 20C) 위에 침착시키는 단계(도 17e); 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 제거하여, 제1 함몰부 하위세트(20A)의 관능화 층(24)을 노출시키는 단계(도 17f); 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)를 제1 함몰부 하위세트(20A)의 관능화 층(24) 위에, 각각 다른 함몰부 하위세트(20B, 20C) 위에, 그리고 간극 영역(22) 위에 침착시키는 단계(도 17f); 수지 층(14', 18')을 통해, 소정의 자외선 광 선량보다 높은 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 제1 함몰부 하위세트(20A)의 관능화 층(24) 위에 있고 제2 최장 깊이 DB를 갖는 제2 함몰부 하위세트(20B) 위에 있는 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)가 제2 불용성 네거티브 포토레지스트(60')를 한정하며, 간극 영역(22) 위에 있고, 제2 최장 깊이 DB보다 작은 깊이 DC를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트(20C) 위에 있는 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)는 가용성이 되는 단계(도 17g); 및 제2 불용성 네거티브 포토레지스트(60'-2)가 제1 및 제2 함몰부 하위세트(20A, 20B)에 존재하는 동안, 제2 관능화 층(26)을 간극 영역(22)으로부터 그리고 제2 최장 깊이 DB보다 작은 깊이 DC를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트(20C)로부터 제거하는 단계를 포함한다.The method shown in FIGS. 17A-17J then deposits a second
도 17e를 구체적으로 참조하면, 제2 관능화 층(24)은 본원에 기재된 임의의 겔 재료일 수 있으며, 임의의 적합한 방법을 사용하여 도포될 수 있다. 경화 공정은 침착 후 수행될 수 있다.With specific reference to Figure 17E, second
이후, 불용성 네거티브 포토레지스트(60')의 제거를 수행하여 함몰부 하위세트(20A)에서 관능화 층(24)을 노출시킬 수 있다. 불용성 네거티브 포토레지스트(60')는 현상액에서 용해되지 않지만, 제거제에서 이는 가용성(적어도 99% 가용성)이다. 적합한 제거제는 초음파 처리를 사용하는 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 아세톤에서, 또는 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 기반 스트리퍼를 사용하는 것을 포함할 수 있다.Removal of the insoluble negative photoresist 60' may then be performed to expose the
불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 제거된 후, 도 17f에 도시된 바와 같이, 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)가 관능화 층(24, 26) 상에 침착된다. 네거티브 포토레지스트(60)의 임의의 예가 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)에 대해 사용될 수 있으며, 본원에 기재된 임의의 침착 기술이 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)를 침착시키기 위해 사용될 수 있다.After the insoluble negative photoresist 60' is removed, a second negative photoresist 60-2 is deposited on the functionalization layers 24, 26, as shown in Figure 17F. Any example of
도 17g에 도시된 바와 같이, 제2 자외선 광 선량은 수지 층(14', 18')을 통해 조사된다. 제2 소정의 자외선 광 선량은 소정의 자외선 광 선량보다 높고, 이는 (두께 tC를 갖는) 수지 층(14', 18')의 최고 두께 부분(86)이 수지 층(14', 18')을 통해 투과되는 빛의 적어도 75%를 이러한 부분(86), tC 위에 위치하는 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)에 도달시키는 것을 차단하도록 선택된다. 이와 같이, 이러한 부분은 가용성이 된다. 가용성 부분은 예를 들어 현상액을 사용하여 제거되어, 함몰부 하위세트(20C) 및 간극 영역(22)에서 관능화 층(26)을 노출시킨다. 대조적으로, UV 광은 (두께 tA 또는 두께 tB를 갖는) 더 얇은 수지 부분(82, 84)을 통해 투과될 수 있고, 이에 따라 함몰부 하위세트(20A, 20B)의 제2 네거티브 포토레지스트(60-2)의 부분은 불용성 네거티브 포토레지스트(60')가 된다.As shown in Figure 17g, a second dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layers 14' and 18'. The second predetermined ultraviolet light dose is higher than the predetermined ultraviolet light dose, which means that the
이후, 제2 관능화 층(26)이 예를 들어 적합한 플라즈마를 사용하는 애싱을 통해 제거된다. 도 17i에 도시된 바와 같이(예를 들어, 네거티브 포토레지스트(60-3)가 존재하지 않는 경우), 이러한 공정은 제3 최장 깊이 DC를 갖는 함몰부 하위세트(20C) 및 간극 영역(22)을 노출시킨다.The second
도 17f 내지 도 17h에 기재된 공정은 제3 관능화 층(88)(도 17h 참조) 및 제3 네거티브 포토레지스트(60-3)(도 17i 참조)를 사용하여 반복된다. 방법은 제3 관능화 층(88)을 제2 불용성 네거티브 포토레지스트(60'-2), 간극 영역(22), 및 제2 최장 깊이 DB보다 작은 깊이 DC를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트(20C) 위에 침착시키는 단계(도 17h); 제2 불용성 네거티브 포토레지스트(60'-2)를 제거하여, 제1 함몰부 하위세트(20A)의 관능화 층(24) 및 제2 함몰부 하위세트(20B)의 제2 관능화 층(26)을 노출시키는 단계; 제3 네거티브 포토레지스트(60-3)를 제1 함몰부 하위세트(20A)의 관능화 층(24) 위에, 제2 함몰부 하위세트(20B)의 제2 관능화 층(26) 위에, 제3 함몰부 하위세트(20C)의 제3 관능화 층(88) 위에, n이 3 초과인 경우 각각 다른 함몰부 하위세트 위에, 그리고 간극 영역(22) 위에 침착시키는 단계(도 17i); 수지 층(14', 16')을 통해, 제2 자외선 광 선량보다 높은 제3 자외선 광 선량을 조사하여, 제1 함몰부 하위세트(20A)의 관능화 층(24) 위에 있고, 제2 함몰부 하위세트(20B)의 관능화 층(26) 위에 있고, 제3 최장 깊이 DC를 갖는 제3 함몰부 하위세트(20C)에서 관능화 층(88) 위에 있는 제3 네거티브 포토레지스트(60-3)는 제3 불용성 네거티브 포토레지스트(도시되지 않음)를 한정하며, 간극 영역(22) 위에 있고, n이 3 초과인 경우, 제3 최장 깊이 DC보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트 위에 있는 제3 네거티브 포토레지스트(60-3)는 가용성이 되는 단계; 및 제3 불용성 네거티브 포토레지스트가 제1, 제2, 및 제3 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)에 존재하는 동안, 제3 관능화 층(88)을 간극 영역(22)으로부터 그리고, n이 3 초과인 경우, 제3 최장 깊이 DC보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트로부터 제거하는 단계를 포함한다. 이 단락에 기재된 각 공정은 본원에 기재된 바와 같이 수행될 수 있다. 이러한 공정은 도 17j에 도시된 구조를 초래한다. 이러한 공정은 n개의 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C 등)에 대해 반복될 수도 있다.The process described in Figures 17F-17H is repeated using third functionalized layer 88 (see Figure 17H) and third negative photoresist 60-3 (see Figure 17I). The method comprises forming the third
도시되지 않았지만, 도 17a 내지 도 17j에 도시된 방법은 또한 각각의 프라이머 세트를 관능화 층(24, 26, 88)에 부착시키는 단계를 포함한다. 상이한 프라이머 세트(예를 들어, P5 및 P7, PA 및 PB, 및 PC 및 PD)가 상이한 관능화 층(24, 26, 88)에 사용될 수 있다. 일부 예에서, 각각의 프라이머 세트는 관능화 층(24, 26, 88)에 사전 그래프트될 수 있다. 다른 예에서, 각각의 프라이머 세트는 침착된 후 불용성 네거티브 포토레지스트(60', 60'-2 등)가 생성되기 전 관능화 층(24, 26, 88)에 사전 그래프트될 수 있다. 방법 중 그래프팅이 수행될 때, 본원에 기재된 임의의 그래프팅 기술을 사용하여 그래프트가 달성될 수 있다.Although not shown, the method shown in FIGS. 17A-17J also includes attaching each set of primers to the functionalization layers 24, 26, and 88. Different primer sets (e.g., P5 and P7, PA and PB, and PC and PD) can be used for different functionalization layers (24, 26, 88). In some examples, each primer set may be pre-grafted into the
도 17j에 관능화 층(24, 26, 88)의 단일 세트가 도시되어 있지만, 도 17a 내지 도 17j를 참조하여 기재된 방법이 다층 구조(16')의 지지체(14') 또는 수지 층(18')의 표면에 걸쳐 간극 영역(22)에 의해 분리된 함몰부 하위세트(20A, 20B, 20C)의 어레이(내부에 각각 관능화 층(24, 26, 88)을 가짐)를 생성하기 위해 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although a single set of functionalization layers 24, 26, 88 is shown in FIG. 17J, the method described with reference to FIGS. 17A-17J can be applied to the support 14' or resin layer 18' of the multilayer structure 16'. ) to create an array of
본 발명을 더욱 설명하기 위해, 실시예가 본원에 주어진다. 이러한 실시예는 예시적인 목적으로 제공되며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.To further illustrate the invention, examples are given herein. It should be understood that these examples are provided for illustrative purposes and should not be construed as limiting the scope of the invention.
비제한적인 실시예Non-limiting examples
실시예 1Example 1
용융 실리카 및 유리 기판과 패턴화된 수지 층을 포함하는 플로우 셀을 실온에서 알루미늄으로 스퍼터링 코팅(60° 각도)하였다. 스퍼터링 중 플로우 셀을 회전시켰다. 몇몇 함몰부의 SEM 이미지(50,000X 배율)는 도 18a에 도시되어 있고, 동일한 함몰부의 공초점 현미경 이미지(흑백으로 재현됨)는 도 18b에 도시되어 있다. 이러한 도면에 예시된 바와 같이, 간극 영역 상에 형성된 알루미늄 필름의 부분은 함몰부의 하부면에 형성된 알루미늄 필름의 부분보다 두껍다.A flow cell containing fused silica and glass substrates and a patterned resin layer was sputter coated (60° angle) with aluminum at room temperature. The flow cell was rotated during sputtering. An SEM image (50,000X magnification) of several depressions is shown in Figure 18A, and a confocal microscope image of the same depressions (reproduced in black and white) is shown in Figure 18B. As illustrated in these figures, the portion of aluminum film formed on the gap region is thicker than the portion of aluminum film formed on the lower surface of the depression.
하나의 함몰부의 하부와 상기 함몰부와 인접한 간극 영역의 SEM 이미지는 더 높은 배율(200,000X)로 촬영되었다. 이러한 이미지는 도 19a(함몰부) 및 도 19b(간극 영역)에 도시되어 있다. 함몰부에서 알루미늄 필름의 두께는 약 8.5 nm로 측정되었고, 간극 영역 상의 알루미늄 필름의 두께는 약 31 nm로 측정되었다. 이러한 결과는 스퍼터링을 사용하여 다양한 두께의 금속 필름을 생성하는 능력을 예시한다.SEM images of the bottom of one depression and the gap area adjacent to the depression were taken at higher magnification (200,000X). These images are shown in Figure 19a (depression) and Figure 19b (gap area). The thickness of the aluminum film in the depression was measured to be approximately 8.5 nm, and the thickness of the aluminum film in the gap region was measured to be approximately 31 nm. These results illustrate the ability to produce metal films of various thicknesses using sputtering.
실시예 2Example 2
보호 층이 포함되지 않았다는 점을 제외하고는 도 4a 내지 도 4g에 도시된 것과 유사한 작업 흐름이 수행되었다.A workflow similar to that shown in Figures 4A-4G was performed except that no protective layer was included.
실시예 1에 기재된 바와 같이 플로우 셀 표면 상에 알루미늄을 스퍼터링하였다. 간극 영역과 함몰부 모두 코팅하도록 PAZAM은 금속 필름 상에 침착되었다.Aluminum was sputtered onto the flow cell surface as described in Example 1. PAZAM was deposited on the metal film to coat both interstitial areas and depressions.
네거티브 포토레지스트(Futurrex 사제 NR9-1500PY)가 PAZAM 층 상에 침착되었다. 자외선 광(365 nm)이 플로우 셀 기판을 통과시킨 다음, 네거티브 포토레지스트의 가용성 부분은 현상액(Futurrex 사제 RD6(테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH) 기반 현상액))에서 제거되었다. 이후, 플로우 셀의 표면의 SEM 이미지를 촬영하여 도 20에 도시한다. 도시된 바와 같이, 네거티브 포토레지스트는 각각의 함몰부에서 불용성으로 되어, 이에 따라 UV 광이 알루미늄 필름의 더 얇은 부분을 통해 투과되었음이 예시된다. 네거티브 포토레지스트는 간극 영역에 걸쳐 가용성이 되었고, 이에 따라 알루미늄 필름의 더 두꺼운 부분에서 UV 광이 차단되었음이 예시된다.Negative photoresist (NR9-1500PY from Futurrex) was deposited on the PAZAM layer. After ultraviolet light (365 nm) was passed through the flow cell substrate, the soluble portion of the negative photoresist was removed in a developer (RD6 (tetramethylammonium hydroxide (TMAH)-based developer) from Futurrex). Afterwards, an SEM image of the surface of the flow cell was taken and shown in Figure 20. As shown, the negative photoresist became insoluble in each depression, thereby illustrating that UV light was transmitted through the thinner portion of the aluminum film. This illustrates that the negative photoresist became soluble across the gap regions, thereby blocking UV light in the thicker portions of the aluminum film.
이후, PAZAM 층을 간극 영역으로부터 플라즈마 에칭(약 2분 동안 150W O2 플라즈마)한 다음, 불용성 네거티브 포토레지스트를 아세톤 이후 이소프로필 알코올 초음파 처리를 사용하여 리프트 오프하였다. 이후, 플로우 셀의 표면의 공초점 현미경 이미지를 촬영하여 도 21에 도시한다. 도시된 바와 같이, PAZAM 층은 함몰부에 존재했지만 간극 영역에는 존재하지 않았다.The PAZAM layer was then plasma etched (150 W O 2 plasma for approximately 2 minutes) from the interstitial regions, and then the insoluble negative photoresist was lifted off using acetone followed by isopropyl alcohol sonication. Afterwards, a confocal microscope image of the surface of the flow cell was taken and shown in Figure 21. As shown, the PAZAM layer was present in the depressions but not in the interstitial regions.
이러한 결과는 플로우 셀 표면 상에 관능화 층(예를 들어, PAZAM)을 패턴화하기 위한 마스크로 사용될 다양한 두께의 금속 필름의 능력을 예시한다.These results illustrate the ability of metal films of various thicknesses to be used as masks for patterning functionalization layers (e.g., PAZAM) on the flow cell surface.
실시예 3Example 3
본 실시예에서 3개의 플로우 셀이 사용되었으며, 각각은 유리 기판과 함몰부를 갖는 나노임프린팅된 수지 층을 포함한다. 도 12a 내지 도 12f에 도시된 것과 유사한 작업 흐름이 수행되었다. 간극 영역에서 수지 층의 두께는 약 500 nm였고, 각 함몰부의 하부에서 수지 층의 두께는 약 150 nm였다.Three flow cells were used in this example, each containing a glass substrate and a nanoimprinted resin layer with depressions. A workflow similar to that shown in Figures 12A-12F was performed. The thickness of the resin layer in the interstitial region was about 500 nm, and the thickness of the resin layer at the bottom of each depression was about 150 nm.
첫 번째 테스트에서, 네거티브 포토레지스트(Futurrex 사제 NR9-1500PY)를 수지 층 상에 침착시키고, 자외선 광(365 nm)을 260 mJ/cm2의 선량으로 플로우 셀 기판을 통과시켰다. 네거티브 포토레지스트의 임의의 가용성 부분은 현상액(Futurrex 사제 RD6(테트라메틸암모늄 히드록시드(TMAH) 기반 현상액))에서 제거되었다. 플로우 셀의 상부 부분의 SEM 이미지를 촬영하여 도 22a에 도시한다. 도 22a에 도시된 바와 같이, 불용성 네거티브 포토레지스트가 플로우 셀 표면에 걸쳐 생성되었다. 이는 네거티브 포토레지스트가 더 두꺼운 부분과 더 얇은 부분 모두에서 UV 광에 노출되었으며, 이에 따라 더 두꺼운 부분에 대한 UV 선량이 너무 높았음을 나타낸다.In the first test, negative photoresist (NR9-1500PY from Futurrex) was deposited on the resin layer and ultraviolet light (365 nm) was passed through the flow cell substrate at a dose of 260 mJ/cm 2 . Any soluble portion of the negative photoresist was removed in developer (RD6 (tetramethylammonium hydroxide (TMAH) based developer) from Futurrex). An SEM image of the upper portion of the flow cell was taken and shown in Figure 22A. As shown in Figure 22A, an insoluble negative photoresist was created across the flow cell surface. This indicates that the negative photoresist was exposed to UV light in both the thicker and thinner sections, and thus the UV dose for the thicker section was too high.
두 번째 테스트에서, 동일한 네거티브 포토레지스트를 수지 층 상에 침착시키고, 자외선 광(365 nm)을 90 mJ/cm2의 선량으로 플로우 셀 기판을 통과시켰다. 네거티브 포토레지스트의 임의의 가용성 부분은 동일한 현상액에서 제거되었다. 플로우 셀의 상부 부분의 SEM 이미지를 촬영하여 도 22b에 도시한다. 도 22b에 도시된 바와 같이, 불용성 네거티브 포토레지스트는 함몰부 및 간극 영역 모두에 존재하였지만, 함몰부에서 더 두꺼웠다. 이는 함몰부에서 네거티브 포토레지스트가 UV 광에 더 노출되었음을 나타내며, 이는 두꺼운 부분보다 얇은 부분에서 투과율이 더 높았음을 나타낸다. 그러나, 간극 영역 상의 불용성 네거티브 포토레지스트의 존재는 또한 소량의 UV 광이 수지 층의 두꺼운 부분을 통해 네거티브 포토레지스트로 투과되었음을 나타낸다.In a second test, the same negative photoresist was deposited on the resin layer and ultraviolet light (365 nm) was passed through the flow cell substrate at a dose of 90 mJ/cm 2 . Any soluble portion of negative photoresist was removed in the same developer solution. An SEM image of the upper portion of the flow cell was taken and shown in Figure 22b. As shown in Figure 22b, insoluble negative photoresist was present in both the depressions and gap regions, but was thicker in the depressions. This indicates that the negative photoresist was more exposed to UV light in the recessed area, indicating that the transmittance was higher in the thin part than in the thick part. However, the presence of insoluble negative photoresist on the gap regions also indicates that a small amount of UV light was transmitted through the thick portion of the resin layer and into the negative photoresist.
세 번째 테스트에서, 동일한 네거티브 포토레지스트를 수지 층 상에 침착시키고, 자외선 광(365 nm)을 30 mJ/cm2의 선량으로 플로우 셀 기판을 통과시켰다. 네거티브 포토레지스트의 임의의 가용성 부분은 동일한 현상액에서 제거되었다. 플로우 셀의 상부 부분의 SEM 이미지를 촬영하여 도 22c에 도시한다. 도 22c에 도시된 바와 같이, 불용성 네거티브 포토레지스트는 함몰부에 존재하지만 간극 영역에는 존재하지 않는다. 이는 함몰부의 네거티브 포토레지스트가 UV 광에 노출된 반면, 간극 영역의 네거티브 포토레지스트는 UV 광에 노출되지 않았음을 나타낸다. 이러한 결과는 수지 층의 더 두꺼운 부분이 더 낮은 선량에서 UV 광을 효과적으로 흡수하지만, 수지 층의 더 얇은 부분이 UV 광을 효과적으로 투과했다는 것을 나타낸다.In a third test, the same negative photoresist was deposited on the resin layer and ultraviolet light (365 nm) was passed through the flow cell substrate at a dose of 30 mJ/cm 2 . Any soluble portion of negative photoresist was removed in the same developer solution. A SEM image of the upper portion of the flow cell was taken and shown in Figure 22C. As shown in Figure 22C, insoluble negative photoresist is present in the depressions but not in the interstitial regions. This indicates that the negative photoresist in the depression was exposed to UV light, while the negative photoresist in the gap region was not exposed to UV light. These results indicate that thicker portions of the resin layer effectively absorbed UV light at lower doses, whereas thinner portions of the resin layer effectively transmitted UV light.
보충 주석Supplementary Notes
하기 더 상세히 논의된 상기의 개념과 추가의 개념의 모든 조합은 (상기 개념이 상호 불일치하지 않는다면) 본원에 개시된 발명 요지의 일부인 것으로 고려됨이 이해되어야 한다. 특히, 본 개시내용의 끝부분에 나타나는 청구된 발명 요지의 모든 조합은 본원에 개시된 발명 요지의 일부인 것으로 고려된다. 참조로 포함된 임의의 개시내용에서 또한 나타날 수 있는 본원에서 명시적으로 사용된 용어는 본원에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미가 부여되어야 함이 또한 이해되어야 한다.It should be understood that all combinations of the above and additional concepts discussed in more detail below (if the concepts are not mutually inconsistent) are considered to be part of the subject matter disclosed herein. In particular, any combination of claimed subject matter that appears at the end of this disclosure is considered to be part of the subject matter disclosed herein. It is also to be understood that terms explicitly used herein that may also appear in any disclosure incorporated by reference should be given a meaning most consistent with the specific concept disclosed herein.
본 명세서 전체에 걸쳐 "하나의 예", "다른 예", "일 예" 등에 대한 언급은 그 예와 관련하여 설명된 특정 요소(예를 들어, 특징, 구조, 및/또는 특성)가 본원에 기재된 적어도 하나의 예에 포함되고, 다른 예에 존재할 수도 있고 존재하지 않을 수도 있음을 의미한다. 또한, 임의의 예에 대해 설명된 요소는 문맥에 달리 명확히 나타나지 않는 한 다양한 예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있음이 이해되어야 한다.References throughout this specification to “an example,” “another example,” “an example,” etc. refer to certain elements (e.g., features, structures, and/or characteristics) described in connection with the example. It means that it is included in at least one example described and may or may not be present in other examples. Additionally, it should be understood that elements described in any example may be combined in any suitable way in the various examples unless context clearly indicates otherwise.
몇몇의 예가 상세히 설명되었지만, 개시된 예는 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 설명은 비제한적인 것으로 여겨져야 한다.Although several examples have been described in detail, it should be understood that the disclosed examples may vary. Accordingly, the above description should be considered non-limiting.
SEQUENCE LISTING <110> Illumina, Inc. Illumina Cambridge Limited <120> FLOW CELLS AND METHODS FOR MAKING THE SAME <130> IP-2152-PCT2 <150> 63/195,126 <151> 2021-05-31 <160> 14 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 1 aatgatacgg cgaccaccga gauctacac 29 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <220> <221> misc_feature <222> (22)..(22) <223> 8-oxoguanine or uracil <400> 2 caagcagaag acggcatacg anat 24 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <220> <221> misc_feature <222> (20)..(20) <223> 8-oxoguanine or uracil <400> 3 caagcagaag acggcatacn agat 24 <210> 4 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <220> <221> misc_feature <222> (23)..(23) <223> allyl-T <400> 4 aatgatacgg cgaccaccga ganctacac 29 <210> 5 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 5 gctggcacgt ccgaacgctt cgttaatccg ttgag 35 <210> 6 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 6 ctcaacggat taacgaagcg ttcggacgtg ccagc 35 <210> 7 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 7 cgtcgtctgc catggcgctt cggtggatat gaact 35 <210> 8 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 8 agttcatatc caccgaagcg ccatggcaga cgacg 35 <210> 9 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 9 acggccgcta atatcaacgc gtcgaatccg caact 35 <210> 10 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 10 agttgcggat tcgacgcgtt gatattagcg gccgt 35 <210> 11 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 11 gccgcgttac gttagccgga ctattcgatg cagc 34 <210> 12 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 12 gctgcatcga atagtccggc taacgtaacg cggc 34 <210> 13 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 13 aggaggagga ggaggaggag gagg 24 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 14 cctcctcctc ctcctcctcc tcct 24 SEQUENCE LISTING <110> Illumina, Inc. Illumina Cambridge Limited <120> FLOW CELLS AND METHODS FOR MAKING THE SAME <130> IP-2152-PCT2 <150> 63/195,126 <151> 2021-05-31 <160> 14 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 1 aatgatacgg cgaccaccga gauctacac 29 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <220> <221> misc_feature <222> (22)..(22) <223> 8-oxoguanine or uracil <400> 2 caagcagaag acggcatacg anat 24 <210> 3 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <220> <221> misc_feature <222> (20)..(20) <223> 8-oxoguanine or uracil <400> 3 caagcagaag acggcatacn agat 24 <210> 4 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <220> <221> misc_feature <222> (23)..(23) <223> allyl-T <400> 4 aatgatacgg cgaccaccga ganctacac 29 <210> 5 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 5 gctggcacgt ccgaacgctt cgttaatccg ttgag 35 <210> 6 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 6 ctcaacggat taacgaagcg ttcggacgtg ccagc 35 <210> 7 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 7 cgtcgtctgc catggcgctt cggtggatat gaact 35 <210> 8 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 8 agttcatatc caccgaagcg ccatggcaga cgacg 35 <210> 9 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 9 acggccgcta atatcaacgc gtcgaatccg caact 35 <210> 10 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 10 agttgcggat tcgacgcgtt gatattagcg gccgt 35 <210> 11 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 11 gccgcgttac gttagccgga ctattcgatg cagc 34 <210> 12 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 12 gctgcatcga atagtccggc taacgtaacg cggc 34 <210> 13 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 13 aggagggagga ggaggaggag gagg 24 <210> 14 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Synthesized <400> 14 cctcctcctc ctcctcctcc tcct 24
Claims (22)
감광성 재료를 간극 영역에 의해 분리된 함몰부를 포함하는 수지 층 위에 침착시키는 단계로서, 함몰부가 제1 두께를 갖는 제1 수지 부분 위에 있고, 간극 영역이 제1 두께보다 큰 제2 두께를 갖는 제2 수지 부분 위에 있는, 단계;
수지 층을 통해, 제1 두께와 제2 두께를 기반으로 한 소정의 자외선 광 선량을 조사하여, 함몰부 위에 있는 감광성 재료가 자외선 광에 노출되고 제2 수지 부분이 자외선 광을 흡수하여, 변경된 감광성 재료를 수지 층 위의 제1 소정의 영역에서 한정하는 단계; 및
변경된 감광성 재료를 사용하여 관능화 층을 수지 층 위의 제1 소정의 영역에서 또는 제2 소정의 영역에서 생성하는 단계를 포함하는 방법.As a method:
Depositing a photosensitive material over a resin layer comprising depressions separated by interstitial regions, wherein the depressions are over a first resin portion having a first thickness and a second resin portion wherein the interstitial regions have a second thickness greater than the first thickness. A step above the resin part;
By irradiating a predetermined dose of ultraviolet light based on the first thickness and the second thickness through the resin layer, the photosensitive material over the depression is exposed to ultraviolet light and the second resin portion absorbs the ultraviolet light, resulting in altered photosensitivity. defining material in a first predetermined area over the resin layer; and
A method comprising creating a functionalized layer in a first predetermined region or in a second predetermined region over the resin layer using the modified photosensitive material.
감광성 재료는 네거티브 포토레지스트이고;
네거티브 포토레지스트는 관능화 층과 직접 접촉하여 침착되고;
소정의 자외선 광 선량이 수지 층을 통해 조사된 후, 함몰부 위에 있는 감광성 재료는 불용성 네거티브 포토레지스트를 한정하며, 간극 영역 위에 있는 감광성 재료는 가용성이 되고;
불용성 네거티브 포토레지스트는 변경된 감광성 재료이고;
함몰부는 제1 소정의 영역인, 방법.According to paragraph 2,
The photosensitive material is a negative photoresist;
The negative photoresist is deposited in direct contact with the functionalization layer;
After a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layer, the photosensitive material over the depressions defines an insoluble negative photoresist, and the photosensitive material over the interstitial areas becomes soluble;
Insoluble negative photoresist is a modified photosensitive material;
The method of claim 1, wherein the depression is a first predetermined area.
관능화 층을 간극 영역으로부터 제거하는 단계; 및
불용성 네거티브 포토레지스트를 제거하는 단계를 수반하는, 방법.4. The method of claim 3, wherein creating the functionalization layer in the first predetermined region using the modified photosensitive material comprises:
removing the functionalized layer from the interstitial region; and
A method comprising removing insoluble negative photoresist.
감광성 재료는 포지티브 포토레지스트이고;
포지티브 포토레지스트는 관능화 층과 직접 접촉하여 침착되고;
소정의 자외선 광 선량이 수지 층을 통해 조사된 후, 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분 위에 있는 포지티브 포토레지스트 부분은 가용성이 되며, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 위에 있고 간극 영역 위에 있는 포지티브 포토레지스트 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트를 한정하고;
불용성 포지티브 포토레지스트는 변경된 감광성 재료이고;
각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분과 간극 영역은 제1 소정의 영역인, 방법.In clause 7,
The photosensitive material is a positive photoresist;
The positive photoresist is deposited in direct contact with the functionalization layer;
After a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layer, the positive photoresist portion overlying the deep portion of each multi-depth depression becomes soluble, and the positive photoresist portion overlying the shallow portion of each multi-depth depression and overlying the interstitial region. The photoresist portion defines an insoluble positive photoresist;
Insoluble positive photoresist is a modified photosensitive material;
The method of claim 1, wherein the shallow portion and interstitial regions of each multi-depth depression are first predetermined regions.
제2 관능화 층을 불용성 포지티브 포토레지스트 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분에서 노출된 수지 층 위에 침착시키는 단계;
불용성 포지티브 포토레지스트를 제거하여, 관능화 층을 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 위에 그리고 간극 영역 위에 노출시키는 단계; 및
간극 영역으로부터 관능화 층을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.According to clause 9,
Depositing a second functionalized layer over the insoluble positive photoresist and over the exposed resin layer in the deep portion of each multi-depth depression;
removing the insoluble positive photoresist, exposing the functionalized layer over the shallow portion of each multi-depth depression and over the interstitial regions; and
The method further comprising removing the functionalized layer from the interstitial region.
제2 관능화 층을 불용성 포지티브 포토레지스트 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분에서 노출된 수지 층 위에 침착시키는 단계;
불용성 포지티브 포토레지스트를 제거하여, 관능화 층을 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 위에 그리고 간극 영역 위에 노출시키는 단계;
관능화 층 및 제2 관능화 층 위에 네거티브 포토레지스트를 침착시키는 단계;
수지 층을 통해, 소정의 자외선 광 선량보다 더 높은 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 깊은 부분 위에 있고 얕은 부분 위에 있는 네거티브 포토레지스트는 자외선 광에 노출되어 불용성 네거티브 포토레지스트를 생성하며, 간극 영역 위에 있는 네거티브 포토레지스트는 가용성이 되는 단계;
가용성 네거티브 포토레지스트를 제거하는 단계;
관능화 층을 간극 영역으로부터 제거하는 단계; 및
불용성 네거티브 포토레지스트를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.According to clause 9,
Depositing a second functionalized layer over the insoluble positive photoresist and over the exposed resin layer in the deep portion of each multi-depth depression;
removing the insoluble positive photoresist, exposing the functionalized layer over the shallow portion of each multi-depth depression and over the interstitial regions;
Depositing a negative photoresist over the functionalized layer and the second functionalized layer;
By irradiating a second ultraviolet light dose higher than the predetermined ultraviolet light dose through the resin layer, the negative photoresist overlying the deep portion and overlying the shallow portion is exposed to the ultraviolet light, creating an insoluble negative photoresist over the interstitial regions. The negative photoresist is rendered soluble;
removing the soluble negative photoresist;
removing the functionalized layer from the interstitial region; and
A method further comprising removing the insoluble negative photoresist.
감광성 재료는 포지티브 포토레지스트이고;
포지티브 포토레지스트는 수지 층과 직접 접촉하여 침착되고;
소정의 자외선 광 선량이 수지 층을 통해 조사된 후, 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분 위에 있는 포지티브 포토레지스트 부분은 가용성이 되며, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 위에 있고 간극 영역 위에 있는 포지티브 포토레지스트 부분은 불용성 포지티브 포토레지스트를 한정하고;
불용성 포지티브 포토레지스트는 변경된 감광성 재료이고;
각각의 함몰부의 얕은 부분 및 간극 영역은 제1 소정의 영역이고;
각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분은 제2 소정의 영역인, 방법.According to paragraph 1,
The photosensitive material is a positive photoresist;
Positive photoresist is deposited in direct contact with the resin layer;
After a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layer, the positive photoresist portion overlying the deep portion of each multi-depth depression becomes soluble, and the positive photoresist portion overlying the shallow portion of each multi-depth depression and overlying the interstitial region. The photoresist portion defines an insoluble positive photoresist;
Insoluble positive photoresist is a modified photosensitive material;
The shallow portion of each depression and the gap region are the first predetermined regions;
The method wherein the deep portion of each multi-depth depression is a second predetermined region.
관능화 층을 불용성 포지티브 포토레지스트 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분에서 노출된 수지 층 위에 침착시키는 단계; 및
불용성 포지티브 포토레지스트를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 및 간극 영역을 노출시키는 단계를 수반하는, 방법.13. The method of claim 12, wherein creating a functionalization layer in the second predetermined region using the modified photosensitive material comprises:
depositing a functionalized layer over the insoluble positive photoresist and over the exposed resin layer in the deep portion of each multi-depth depression; and
A method comprising removing the insoluble positive photoresist to expose the shallow portions and interstitial regions of each multi-depth depression.
제2 포지티브 포토레지스트를 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분, 및 간극 영역의 관능화 층 위에 침착시키는 단계;
수지 층을 통해, 소정의 자외선 광 선량보다 더 높은 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 깊은 부분 위에 있고 얕은 부분 위에 있는 제2 포지티브 포토레지스트는 자외선 광에 노출되고, 가용성이 되고, 간극 영역 위에 있는 제2 포지티브 포토레지스트는 제2 불용성 포지티브 포토레지스트를 생성하는 단계;
가용성 제2 포지티브 포토레지스트를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분을 다시 노출시키는 단계;
제2 관능화 층을 제2 불용성 포지티브 포토레지스트 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분에 노출된 수지 층 위에 침착시키는 단계; 및
제2 불용성 포지티브 포토레지스트를 제거하여, 간극 영역을 노출시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.According to clause 13,
Depositing a second positive photoresist over the functionalized layer in the deep portion of each multi-depth depression, the shallow portion of each multi-depth depression, and the interstitial region;
By irradiating a second ultraviolet light dose higher than the predetermined ultraviolet light dose through the resin layer, the second positive photoresist overlying the deep portion and over the shallow portion is exposed to the ultraviolet light, becomes soluble, and overlies the interstitial region. The second positive photoresist includes creating a second insoluble positive photoresist;
removing the soluble second positive photoresist to re-expose the shallow portion of each multi-depth depression;
Depositing a second functionalized layer over the second insoluble positive photoresist and over the resin layer exposed in the shallow portion of each multi-depth depression; and
The method further comprising removing the second insoluble positive photoresist, thereby exposing the interstitial regions.
네거티브 포토레지스트를 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분, 및 간극 영역의 관능화 층 위에 침착시키는 단계;
수지 층을 통해, 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 깊은 부분 위에 있는 네거티브 포토레지스트는 자외선 광에 노출되고, 불용성 네거티브 포토레지스트를 생성하며, 얕은 부분 및 간극 영역 위에 있는 네거티브 포토레지스트는 가용성이 되는 단계;
가용성 네거티브 포토레지스트를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 및 간극 영역을 다시 노출시키는 단계;
제2 관능화 층을 불용성 네거티브 포토레지스트 위에, 그리고 각각의 다중-깊이 함몰부의 얕은 부분 및 간극 영역에 노출된 수지 층 위에 침착시키는 단계;
불용성 네거티브 포토레지스트를 제거하여, 각각의 다중-깊이 함몰부의 깊은 부분 위에 관능화 층을 노출시키는 단계; 및
제2 관능화 층을 간극 영역으로부터 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.According to clause 13,
Depositing a negative photoresist over the functionalized layer in the deep portion of each multi-depth depression, the shallow portion of each multi-depth depression, and the interstitial region;
By irradiating a second dose of ultraviolet light through the resin layer, the negative photoresist over the deep portions is exposed to the ultraviolet light, creating an insoluble negative photoresist, and the negative photoresist over the shallow portions and interstitial regions becomes soluble. step;
removing the soluble negative photoresist to re-expose the shallow portions and interstitial regions of each multi-depth depression;
Depositing a second functionalized layer over the insoluble negative photoresist and over the resin layer exposed in the shallow portions and interstitial regions of each multi-depth depression;
removing the insoluble negative photoresist to expose the functionalized layer over the deep portion of each multi-depth depression; and
The method further comprising removing the second functionalized layer from the interstitial region.
함몰부는 n개의 함몰부 하위세트를 포함하며, n은 3 이상이고;
각각의 함몰부 하위세트는 각각의 다른 함몰부 하위세트와 상이한 깊이를 갖는, 방법.According to paragraph 1,
The depressions include n subsets of depressions, where n is at least 3;
Each depression subset has a different depth than each other depression subset.
감광성 재료는 네거티브 포토레지스트이고;
네거티브 포토레지스트는 관능화 층과 직접 접촉하여 침착되고;
소정의 자외선 광 선량이 수지 층을 통해 조사된 후, 최장 깊이를 갖는 제1 함몰부 하위세트 위에 있는 감광성 재료는 불용성 네거티브 포토레지스트를 한정하며, 간극 영역 위에 있고, 최장 깊이보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트 위에 있는 감광성 재료는 가용성이 되고;
불용성 네거티브 포토레지스트는 변경된 감광성 재료이고;
제1 함몰부 하위세트는 제1 소정의 영역인, 방법.According to clause 17,
The photosensitive material is a negative photoresist;
The negative photoresist is deposited in direct contact with the functionalization layer;
After a predetermined dose of ultraviolet light is irradiated through the resin layer, the photosensitive material overlying the first subset of depressions having the longest depth defines an insoluble negative photoresist, overlying the interstitial regions, each having a depth less than the longest depth. The photosensitive material overlying the different subsets of depressions becomes soluble;
Insoluble negative photoresist is a modified photosensitive material;
The method of claim 1, wherein the first subset of depressions is a first predetermined region.
제2 관능화 층을 불용성 네거티브 포토레지스트, 간극 영역, 및 각각 다른 함몰부 하위세트 위에 침착시키는 단계;
불용성 네거티브 포토레지스트를 제거하여, 제1 함몰부 하위세트의 관능화 층을 노출시키는 단계;
제2 네거티브 포토레지스트를 제1 함몰부 하위세트의 관능화 층, 각각 다른 함몰부 하위세트 위에, 그리고 간극 영역 위에 침착시키는 단계;
수지 층을 통해, 소정의 자외선 광 선량보다 높은 제2 자외선 광 선량을 조사하여, 제1 함몰부 하위세트의 관능화 층 위에 있고, 제2 최장 깊이를 갖는 제2 함몰부 하위세트 위에 있는 제2 네거티브 포토레지스트는 제2 불용성 네거티브 포토레지스트를 한정하며, 간극 영역 위에 있고, 제2 최장 깊이보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트 위에 있는 제2 네거티브 포토레지스트는 가용성이 되는 단계; 및
제2 불용성 네거티브 포토레지스트가 제1 및 제2 함몰부 하위세트에 존재하는 동안, 제2 관능화 층을 간극 영역으로부터 그리고 제2 최장 깊이보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트로부터 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.According to clause 19,
Depositing a second functionalized layer over the insoluble negative photoresist, the interstitial regions, and each different subset of depressions;
removing the insoluble negative photoresist to expose the functionalized layer in the first subset of depressions;
Depositing a second negative photoresist over the functionalized layer of the first depression subset, each over the other depression subset, and over the interstitial regions;
Irradiating a second ultraviolet light dose higher than a predetermined ultraviolet light dose through the resin layer to form a second ultraviolet light dose over the functionalized layer of the first subset of depressions and over the second subset of depressions having a second longest depth. The negative photoresist defines a second insoluble negative photoresist, overlying the interstitial regions and over each different subset of depressions having a depth less than the second longest depth, wherein the second negative photoresist becomes soluble; and
While the second insoluble negative photoresist is present in the first and second depression subsets, removing the second functionalized layer from the interstitial regions and from each other depression subset having a depth less than the second longest depth. A method that additionally includes .
제3 관능화 층을 제2 불용성 네거티브 포토레지스트, 간극 영역, 및 제2 최장 깊이보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트 위에 침착시키는 단계;
제2 불용성 네거티브 포토레지스트를 제거하여, 제1 함몰부 하위세트의 관능화 층 및 제2 함몰부 하위세트의 제2 관능화 층을 노출시키는 단계;
제3 네거티브 포토레지스트를 제1 함몰부 하위세트의 관능화 층 위에, 제2 함몰부 하위세트의 제2 관능화 층 위에, 제3 최장 깊이를 갖는 제3 함몰부 하위세트의 제3 관능화 층 위에 그리고 n이 3 초과인 경우 각각 다른 함몰부 하위세트 위에, 그리고 간극 영역 위에 침착시키는 단계;
수지 층을 통해, 제2 자외선 광 선량보다 높은 제3 자외선 광 선량을 조사하여, 제1 함몰부 하위세트의 관능화 층 위에 있고, 제2 함몰부 하위세트의 제2 관능화 층 위에 있고, 제3 함몰부 하위세트의 제3 관능화 층 위에 있는 제3 네거티브 포토레지스트는 제3 불용성 네거티브 포토레지스트를 한정하며, 간극 영역 위에 있고, n이 3 초과인 경우, 제3 최장 깊이보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트 위에 있는 제3 네거티브 포토레지스트는 가용성이 되는 단계; 및
제3 불용성 네거티브 포토레지스트가 제1, 제2, 및 제3 함몰부 하위세트에 존재하는 동안, 제3 관능화 층을 간극 영역으로부터 그리고, n이 3 초과인 경우, 제3 최장 깊이보다 작은 깊이를 갖는 각각 다른 함몰부 하위세트로부터 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.According to clause 20,
Depositing a third functionalized layer over the second insoluble negative photoresist, the interstitial regions, and each different subset of depressions having a depth less than the second longest depth;
removing the second insoluble negative photoresist to expose the functionalized layer in the first subset of depressions and the second functionalized layer in the second subset of depressions;
A third negative photoresist is deposited over the functionalized layer of the first subset of depressions, over the second functionalized layer of the second subset of depressions, and over the third functionalized layer of the third subset of depressions having the third longest depth. depositing over and, if n is greater than 3, over a different subset of depressions and over interstitial regions, respectively;
Irradiating a third ultraviolet light dose higher than the second ultraviolet light dose through the resin layer, overlying the functionalized layer in the first subset of depressions, over the second functionalized layer in the second subset of depressions, and A third negative photoresist overlying the third functionalized layer of the subset of 3 depressions defines a third insoluble negative photoresist, overlying the interstitial regions and, when n is greater than 3, having a depth less than the third longest depth. rendering the third negative photoresist over each different subset of depressions soluble; and
While a third insoluble negative photoresist is present in the first, second, and third subsets of depressions, a third functionalized layer is drawn from the interstitial region and, if n is greater than 3, to a depth less than the third longest depth. The method further comprising removing from each different subset of depressions having .
간극 영역에 의해 분리된 함몰부를 포함하는 수지 층으로서, 함몰부는 n개의 함몰부 하위세트를 포함하며, n은 3 이상이고 각각의 함몰부 하위세트는 각각 다른 함몰부 하위세트와 상이한 깊이를 갖는, 수지 층; 및
각각의 함몰부 하위세트에서 상이한 관능화 층을 포함하는 플로우 셀.As a flow cell:
A resin layer comprising depressions separated by interstitial regions, wherein the depressions include n depression subsets, where n is at least 3 and each depression subset has a different depth than the other depression subsets, Resin layer; and
A flow cell containing a different functionalization layer in each subset of depressions.
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